[实用新型]低压无功混合补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低压无功混合补偿装置，属于电气检测技术领域。

背景技术

目前市场上，静止式动态无功补偿装置主要有晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)、静止无功发生器(SVG)等，其中TCR具有损耗大、冷却要求高、设备造价运行维护费用高、占地面积大、产生谐波等缺点。其中TSC一个重要缺点是有级补偿，目前低压市场上大概一级50kvar，即补偿精度为50kvar，并且响应速度慢，严重制约了TSC的使用场合。其中SVG作为最新一代的无功补偿装置谐波含量少、动态响应好、可以无级补偿，但是当补偿容量较大时，目前市场上主要是单柜或者多柜级联，但无论是级联还是单柜成本都很高。

目前市场上，无功补偿控制器多采用FPGA+DSP、FPGA+ARM或者FPGA+DSP+ARM的结构，虽然功能强大，但是结构复杂、PCB制板成本高、软件也不易编写。

现在时物联网、大数据、智能的时代，传统的无功补偿装置就是一个独立的个体，当设备发生故障时，维修人员只有到了现场才能知道设备的运行情况和设备的故障点。制造商无法实时的观测卖出设备的运行情况。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种低压无功混合补偿装置，该装置既可以对电网实现无级补偿，又可以实现大容量的无功补偿。

为实现上述目的，本实用新型一种低压无功混合补偿装置，包括主电路模块、传感器模块、A/D转换模块、控制模块、显示模块、通信模块、存储模块，其中传感器模块检测主电路电压电流信号，并将其传递给A/D采样模块，将模拟量转换为数字量，并传递给控制模块，所述控制模块控制主电路中的IGBT和晶闸管的通断，同时将整个装置的运行状态通过显示模块显示、通过存储模块进行存储以及通过通信模块进行传输；

所述主电路模块包括SVG主电路和TSC主电路；所述SVG主电路采用三相桥式拓扑结构，包括直流侧电容器C1、IGBT开关管和电抗器组L1；所述TSC主电路包括电容器C2、电容器C3、电容器C4、反并联晶闸管TR和电抗器组L2；所述电容器C2、电容器C3和电容器C4首尾相连、呈三角形，其连接点分别通过电抗器L2和反并联晶闸管TR接入电网；SVG主电路与TSC主电路以并联的形式接入需补偿的电网。

所述传感器模块包括三相交流电压互感器TV、电流互感器TA1、电流互感器TA2、电流传感器LEM1、电流传感器LEM2和电压传感器LEMU1；所述三相交流电压互感器TV检测电网电压，接在电网上；所述电流互感器TA1和电流互感器TA2用于检测负载电流，接在负载的接入端；所述电流传感器LEM1和电流传感器LEM2用于检测SVG主电路输出电流，接在SVG主电路的接入端；所述电压传感器LEMU1用于检测SVG主电路中直流侧的电压，接在SVG主电路中电容C1的两端；所述三相交流电压互感器TV、电流互感器TA1、电流互感器TA2、电流传感器LEM1、电流传感器LEM2和电压传感器LEMU1的输出均接入A/D采样模块；

A/D转换模块包括调理电路和A/D采样芯片，所述调理电路将三相交流电压互感器TV、电流互感器TA1、电流互感器TA2、电流传感器LEM1、电流传感器LEM2和电压传感器LEMU1的输出的电信号调节成A/D采样芯片可以接受的电信号并对其进行硬件滤波，所述A/D采样芯片将调理电路输出的模拟电信号转换成数字量，并发送给控制模块；

所述控制模块为全可编程SoC器件。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型采用TSC+SVG混合补偿装置，克服了TSC有级补偿和SVG大容量成本昂贵等问题，并且可以根据负载具体需要补偿无功功率的大小，来增加TSC容量而SVG容量保持不变，所以需要补偿的容量越大，装置的性价比越高，同时相应速度并不比单独SVG补偿慢，只有当负载无功功率变化超过两倍的SVG容量时，才需要调节TSC的补偿容量，也只有此时相应速度会慢一些，并且由此可以看出，相比于单独的TSC，该装置中的TSC的晶闸管的通断的频率大大降低，这样可以减小由于通断对电容的冲击和延长晶闸管的寿命。