[发明专利]一种静止同步补偿系统

说明书

技术领域

本发明涉及电网领域，尤其涉及一种静止同步补偿系统。

背景技术

电力系统中负载多种多样，无功负荷大量投入使用导致电力系统功率因 数偏低，无功功率的流动导致电网中电流较大，进而增大了电能损耗，同时 由于实际电网系统负载复杂多变，通常会导致系统中三相电流的不平衡。传 统的无功补偿装置普遍采用调节电容或电感实现无功补偿，对于动态电能质 量问题，传统的无功补偿和常规的滤波装置则不能有效地解决，因为诸如电 压跌落(sage)、浪涌(surge)、电压脉冲(impulse)与瞬时供电中断(outage) 这类电能质量问题持续的时间很短、变化很快，并且有的电能质量问题还伴 随着部分甚至全部的有功损失等情形。虽然应用广泛，但存在谐振、响应时 间慢、不能改善三相不平衡、不能提供有功功率等诸多问题。

现有的无功补偿装置的原理为：把具有容性功率负荷的装置与感性功率 负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所 需要的无功功率可由容性负荷输出无功功率补偿。或者使用电力电子器件控 制的交换虚拟电路(SwitchingVirtualCircuit，简称SVC),静止无功发生器 (StaticVarGenerator，简称SVG)或者静止同步补偿器(StaticSynchronous Compensator,简称STATCOM)等，实现动态补偿无功功率进而提高功率因 数。通常采用仿真建模的方法验证接入SVG对系统的影响，传统的电力系统 仿真工具有SIMULINK、PSCAD等，然而这些仿真工具无法实现实时长时 间的模拟SVG的运行，传统开发工程样机耗资较大，且周期较长。

发明内容

针对现有的无功补偿装置存在响应时间慢、不能改善三相不平衡等问题， 现提供一种旨在实现响应时间快、可改善三相不平衡的静止同步补偿系统。

具体技术方案如下：

一种静止同步补偿系统，包括：

负载，连接三相电网；

第一电流分离单元，连接所述负载，用以采集所述负载的电流，并将所 述负载的电流分离为第一双向电流；

逆变器，串联于直流电源与所述三相电网之间，用以将直流电压转换为 交流电压，并通过一组开关控制交流侧输送给所述三相电网的电流；

第二电流分离单元，连接所述逆变器，用以采集所述逆变器的电流，并 将所述逆变器的电流分离为第二双向电流；

电压采样单元，连接所述逆变器，用以采集所述逆变器的电压；

双环控制单元，分别连接所述第一电流分离单元、所述第二电流分离单 元和所述电压采样单元，用以根据所述第一双向电流、所述第二双向电流和 所述逆变器的电压生成双向电压；

脉宽调制器，分别连接所述逆变器和所述双环控制单元，用以根据所述 双向电压生成脉宽调制信号，以控制所述逆变器的开关开合。

优选的，所述负载包括：平衡负载和不平衡负载，所述平衡负载与所述 不平衡负载并联。

优选的，所述第一电流分离单元包括：

第一电流采样模块，连接所述负载，用以采集所述负载的电流；

第一电流分离模块，连接所述第一电流采样模块和所述双环控制单元， 用以将所述电流分离为所述第一双向电流，并将所述第一双向电流发送至所 述双环控制单元。

优选的，所述第一电流采样模块包括分别设置在所述三相电网A相、B 相、C相的三个电流传感器。

优选的，第二电流分离单元包括：

第二电流采样模块，连接所述逆变器，用以采集所述逆变器的电流；

第二电流分离模块，连接所述第二电流采样模块和所述双环控制单元， 用以将所述电流分离为所述第二双向电流，并将所述第二双向电流发送至所 述双环控制单元。

优选的，所述第二电流采样模块包括分别设置在所述三相电网A相、B 相、C相的三个电流传感器。

优选的，所述双环控制单元包括：

正序双环控制模块，分别连接所述第一电流分离单元和所述第二电流分 离单元，用以根据所述第一双向电流、所述第二双向电流和所述逆变器的电 压，生成第一正序双向电压；

负序双环控制模块，分别连接所述第一电流分离单元和所述第二电流分 离单元，用以根据所述第一双向电流、所述第二双向电流和所述逆变器的电 压，生成负序双向电压；