[实用新型]基于Z源网络的三相四桥臂静止无功发生器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种无功功率补偿装置，尤其涉及一种基于Z源网络的三相四桥臂静止无功发生器。

背景技术：

随着现代智能电网的飞速发展，静止无功发生器（Static Var Generator）作为智能电网的重要组成部分而受到广泛的关注。无功功率对整个电力系统的影响引起了人们越来越多的关注，在电能的转换和传输过程中，必须对系统中的无功和谐波进行实时有效的补偿以便提高电能传输效率和电能质量。静止无功发生器（Static Var Generator, SVG）因为补偿原理与之前的无功补偿装置不同而具有响应速度快、滤波性能好、控制精度高、有效抑制电压波动等优点，并且能对感性和容性无功共同补偿而成为一种新一代的动态无功补偿装置，广泛地应用到电力系统中。

但是，现有的SVG仍然存在一些问题，传统逆变主电路输出交流侧电压只能低于直流侧电压而响静止无功发生器输出无功功率的范围，进而影响装置的无功补偿特性。直流侧电压必须足够高才能得到好的补偿效果，但是电压越高对器件的耐压要求就越高，增加了SVG的成本。同时开关管的瞬时直通会使逆变器出现短路故障，烧坏开关器件，所以必须给同一桥臂开关管的换流设置死区时间，这样又会畸变交流侧电压波形。一旦系统的单相运行或是三相不平衡就会引起零序电流的存在，它对电网和三相四线制系统的电气设备都会产生较大危害例如中性线过载或者中性点偏移等问题。

发明内容：

为了解决上述现有的技术问题，本实用新型的目的是提供一种成本低、补偿效果完整、补偿范围广泛、工作可靠性高且无死区效应的静止无功发生器。

为实现上述的目的，本实用新型通过以下的技术方案实现：

一种基于Z源网络的三相四桥臂静止无功发生器，包括Z源网络，三相四桥臂逆变主电路，滤波电路，检测和控制模块，其中，所述的检测模块包括电网电流检测调理模块，补偿电流检测调理模块和电压检测调理模块，所述Z源网络连接直流分压电容C₁和三相四桥臂逆变主电路，所述的三相四桥臂逆变主电路连接Z源网络，滤波电路和控制模块，所述的滤波电路连接所需补偿的三相电网和补偿电流检测调理模块，所述的三相电网连接电网电流检测调理模块，所述的直流分压电容C₁连接Z源网络和电压调理模块，所述直流分压电容C₁连接Z源网络和电压检测调理模块，所述的电网电流检测调理模块，补偿电流检测调理模块，电压检测调理模块输出端连接到控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接到三相四桥臂逆变主电路的开关器件，其中电网中线直接与三相四桥臂的V₇，V₈桥臂连接，构成中线电流单独补偿通道。

作为优选，所述的Z源网络由电感电容呈X型连接组成。

作为优选，所述的三相四桥臂逆变主电路每一相由2个IGBT连接组成，V₁的发射极与V₂的集电极相连接，V₁的集电极与Z源网络的L₁和C₃的连接点相连，V₂的发射极与Z源网络的L₂和C₂的连接点相连，分压电容C₁分别与Z源网络的C₂与C₃相连，V₁，V₂，V₃，V₄，V₅，V₆，V₇，V₈，构成三相四桥臂逆变主电路的A，B，C，N相，V₃，V₄，V₅，V₆，V₇，V₈，的连接方式与V₁，V₂，相同，整个三相四桥臂逆变主电路共由8个IGBT连接构成。

作为优选，所述的逆变主电路的开关器件选用型号为CM200DY-34A的IGBT。

作为优选，所述的检测控制模块包括电压电流检测模块、DSP控制器和驱动电路，其中，所述电压电流检测模块均采用宇波模块CHV-25P霍尔电压传感器和CHB-25NP霍尔电流传感器；所述DSP控制器采用TI公司生产的TMS320F28335作为主控芯片；所述驱动电路采用美国IR公司生产的IR2110驱动芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：