[发明专利]通过纵轭线圈快速响应的磁控电抗器系统及工作方法有效
申请号: | 201610195796.X | 申请日: | 2016-03-31 |
公开(公告)号: | CN105762814B | 公开(公告)日: | 2018-06-12 |
发明(设计)人: | 谭文毕;任玲艳 | 申请(专利权)人: | 青岛研睿电子有限公司 |
主分类号: | H02J3/18 | 分类号: | H02J3/18;H01F27/30;H01F29/00;H02P13/00 |
代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 张勇 |
地址: | 266555 山东省青岛*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 磁控电抗器 快速励磁 快速退磁 快速响应 缠绕 电路 电网低电压故障 低电压穿越 电网低电压 无功能量 有效解决 控制器 响应 主线圈 绕向 变压器 穿越 | ||
本发明公开了一种通过纵轭线圈快速响应的磁控电抗器系统及工作方法,包括缠绕于磁控电抗器的纵轭上的快速退磁线圈、缠绕于磁控电抗器的纵轭上的快速励磁线圈,所述快速退磁线圈和快速励磁线圈均与主线圈绕向相同,还包括快速退磁电路、快速励磁电路、变压器和快速励磁控制器。本发明的有益效果是,通过上述发明技术,能够有效解决磁控电抗器响应速度偏慢、在电网低电压故障时无法快速提供足够的无功能量的问题,将磁控电抗器在低电压穿越时的响应时间提高一个数量级,完全满足电网低电压穿越要求。
技术领域
本发明涉及一种高压无功补偿领域,尤其是一种通过纵轭线圈快速响应的磁控电抗器系统及工作方法。
背景技术
目前,现有磁控电抗器技术的主要问题是响应速度慢。随着风力发电的大幅度发展和主干网的扩大,需要无功补偿在电网发生故障低电压时快速输出无功能量,提供有效电压支撑,帮助风电机组穿越低电压。避免风电机组脱网。电力行业相关标准对无功补偿设备的响应时间规定为小于60ms,以防止低电压穿越失败造成大规模风电机组脱网。但是现有磁控电抗器响应时间都大于300ms,达不到电网对无功补偿的响应速度要求,影响了风电场整体低电压穿越能力。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种通过纵轭线圈快速响应的磁控电抗器系统。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
通过纵轭线圈快速响应的磁控电抗器系统,包括三相六柱式磁控电抗器,其特征在于,包括缠绕于磁控电抗器的纵轭上的快速退磁线圈、缠绕于磁控电抗器的纵轭上的快速励磁线圈,所述快速退磁线圈和快速励磁线圈均与主线圈绕向相同,还包括快速退磁电路、快速励磁电路、变压器和快速励磁控制器;
其中,所述快速退磁电路包括快速退磁整流充电电路、快速退磁电容、快速退磁放电电路,所述快速退磁电容与快速退磁线圈并联,所述变压器与快速退磁电容并联,所述快速退磁整流充电电路串联在变压器与快速退磁电容连接的支路上,所述快速退磁放电电路设置于快速退磁电容与快速退磁线圈连接的支路上,且快速退磁整流充电电路与快速退磁放电电路串联;
所述快速励磁电路包括快速励磁整流充电电路、快速励磁电容、快速励磁放电电路,所述快速励磁电容与快速励磁线圈并联,所述变压器与快速励磁电容并联,所述快速励磁整流充电电路串联在变压器与快速励磁电容连接的支路 上,所述快速励磁放电电路设置于快速励磁电容与快速励磁线圈连接的支路上,且快速励磁整流充电电路与快速励磁放电电路串联;
所述快速退磁整流充电电路驱动输入端、快速退磁放电电路驱动输入端、快速励磁整流充电电路驱动输入端和快速励磁放电电路驱动输入端分别与励磁控制器的光纤控制信号对应驱动输出端连接;
在电网系统低电压故障时,快速励磁控制器通过快速退磁电路使磁控电抗器快速进入并维持空载运行状态;在电网系统高电压故障时,快速励磁控制器通过快速励磁电路使磁控电抗器快速进入并维持满载运行状态;在低电压穿越成功后,快速磁控电抗器以PID闭环控制的方法控制磁控电抗器,动态锁定监测点的电压和功率因数;电网正常无故障时,快速退磁电路和快速励磁电路处于满充备用状态,自励磁电路以PID闭环的方式动态调节磁控电抗器输出无功电流,锁定监测点功率因数或电压。
优选的,所述快速退磁整流充电电路由第三互补晶体管驱动电路CTL3和第三电子开关K3组成,所述互补晶体管驱动电路CTL3的输出和第三电子开关K3的门极-阴极并联,所述快速退磁放电电路由第四互补晶体管驱动电路CTL4和第四电子开关K4组成,第四互补晶体管驱动电路CTL4的输出和第四电子开关K4的门极-阴极并联。
进一步优选的,所述第四电子开关K4为可控硅、集成门极换流晶闸管或者绝缘栅双极性晶体管任一种。
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