[发明专利]一种电压支撑及补偿电路

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种电压支撑及补偿电路。

【背景技术】

现代电网传输系统，无论高压还是低压配电网都存在电压的传输衰减，因此配置电压支撑及补偿电路十分必要。现有的电压支撑及补偿电路，特别是针对400V低压配电网的电压支撑及补偿电路存在诸多缺陷，如：支撑和补偿效果差、无风道隔离，一般应用环境中需要滤尘网等等。

【发明内容】

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种针对400V低压配电网进行电压支撑和动态无功补偿、不平衡补偿的电压支撑及补偿电路，并且实现了风道隔离，在一般的应用环境中不需要滤尘网，具有电压支撑和动态无功补偿效果佳的优点。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种电压支撑及补偿电路，包括连接在电源和负载之间的SVG动态无功补偿电路；SVG动态无功补偿电路由并联的滤波电路、负载电流检测电路以及锁相环电路组成；锁相环电路包括依次串联的锁相环PLL、坐标变换运算模块以及第二PI调节器；所述坐标变换运算模块连接于谐波电流检测电路FFT/IFFT和第二PI调节器之间，第二PI调节器与母线电容连接。

本发明进一步的改进在于：

所述滤波电路包括依次串联的高通滤波器、母线软启动电阻R、电感器L、逆变器以及母线电容；所述负载电流检测电路包括依次串联的FFT/IFFT、第一PI调节器以及用于生成PWM信号驱动逆变器的PWM发生器；

所述母线软启动电阻R并联有输入接触器KM。

所述逆变器为三相半桥逆变器，由IGBT模块组成。

所述负载电流检测电路上还设有显示检测数据的监控屏或LED灯。

外部接口采用多芯软铜线电力线缆，内部采样线缆选用带屏蔽双绞线缆。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过在电源和负载之间设置SVG动态无功补偿电路，该电路由由并联的滤波电路、负载电流检测电路以及锁相环电路组成，在一般应用环境中，无需滤尘网；具有电压支撑功能；具有实时动态无功补偿，提高功率因数的功能；具有实时调节三相负荷，消除三相不平衡的功能；具有有效减小线路线损的功能；具有提高设备的利用率的功能，尤其适用于400V低压配电网。

【附图说明】

图1为本发明内部电器连接原理示意图；

图2为本发明应用原理框图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1和图2，本发明由SVG动态无功补偿电路组成，SVG动态无功补偿电路由并联的下述两路电路和锁相环PLL电路组成；两路电路一路是依次串联的高通滤波器、母线软启动电阻R、电感器L、逆变器以及母线电容，所述母线软启动电阻R并联有输入接触器KM；另一路是由负载电路引出的依次串联的谐波电流检测电路FFT/IFFT、调节器P1以及PWM发生器，所述PWM发生器生成PWM信号驱动逆变器；锁相环PLL电路由依次串联的锁相环PLL、坐标变换运算模块以及另一个调节器P1；所述坐标变换运算模块连接于谐波电流检测电路FFT/IFFT和调节器P1之间，所述另一个调节器P1与母线电容连接。逆变器为三相半桥逆变器，由IGBT模块组成。该设备内部元器件为模块化结构构成，并设有显示检测数据的监控屏或LED灯。该设备外部接口采用多芯软铜线电力线缆，设备内部采样线缆选用带屏蔽双绞线缆。

其中，高通滤波器：滤除逆变器的开关纹波。KM：输入接触器，用于断开逆变器和与电源之间的功率电流。R：母线软启动电阻。系统开机时，电源通过电阻R对母线电容充电，实施母线软启动。逆变器：逆变器为三相半桥逆变器，由IGBT模块组成。母线电容：为逆变器的正常工作提供稳定的直流电压，缓冲无功。FFT/IFFT：谐波电流检测。PLL：锁相环，用于获取电网电压的频率和相位。模块：坐标变换。PI：PI调节器，使用实现电压和电流的闭环控制。PWM发生器：生成PWM信号驱动逆变器的IGBT。

参见图2，该设备应用时，变压器通过一次SVG动态无功补偿和二次CT采样对补偿对象实现非线性负载，电压支撑和动态无功补偿、不平衡补偿的效果佳。

本发明采样电流互感器电气特性直接决定SVG装置补偿效果，本发明须满足以下最低要求的电气参数：

1)额定次级电流为5A；

2)额定次级功率大于1VA；

3)互感器测量精度至少为0.5级；

4)ABC三相分别按照专用电流采样互感器；