[发明专利]一种连续无功功率补偿电路及控制方法

权利要求书

1.一种连续无功补偿电路，其特征在于，包括电抗器(2)、并联电容组(3)和可调电容器(4)；电抗器(2)与并联电容组(3)以及可调电容器(4)

相连；并联电容组(3)由至少1个交流电容器组成，至少1个交流电容器相互并联；可调电容器(4)由IGBT、二极管和直流电容组成，IGBT与二极管组成开关模块；并联电容组(3)由C₁、C₂…C_n个交流电容器组成，C₁、C₂…C_n个交流电容器相互并联；可调电容器(4)由T₁、T₂、T₃、T₄、二极管D_1、D₂、D₃、D₄和一个直流电容C_dc组成，T₁、T₂、T₃、T₄的集电极分别与二极管D_1、D₂、D₃、D₄的阴极相连，T₁、T₂、T₃、T₄的发射极分别与二极管D_1、D₂、D₃、D₄的阳极相连，T₁与D₁、T₂与D₂、T₃与D₃、T₄与D₄分别组成四组开关模块，且T₁D₁与T₂D₂、T₃D₃与T₄D₄串联构成两只桥臂，两只桥臂的上端共同连接直流电容C_dc的正极，下端共同连接直流电容C_dc的负极，桥臂中点分别与并联电容组(3)和零线相连；电抗器(2)包括电抗器L2，并联电容组(3)的一端和可调电容器(4)的一个桥臂中点连接后通过电抗器(2)连接电网相线，并联电容组(3)的另一端和可调电容器(4)的另一个桥臂中点共同连接零线。

2.根据权利要求1所述的一种连续无功补偿电路，其特征在于，所述直流电容的电容值比交流电容器的电容值小至少一百倍。

3.根据权利要求1所述的一种连续无功补偿电路，其特征在于，所述无功补偿电路可设置为相同的等效电路结构，等效电路结构应用于三相电路系统中分为三相星形连接结构和三相三角形连接结构。

4.根据权利要求1所述的一种连续无功补偿电路，其特征在于，它的控制方法包括以下步骤：

1)：通过对无功的监测与分析，将不同时段的无功补偿量分解为恒定量和波动量两部分；

2)：釆用并联电容组(3)对恒定量部分进行补偿；

3)：釆用可调电容器(4)对波动量部分进行补偿。

5.根据权利要求4所述的一种连续无功补偿电路，其特征在于，所述步骤2)中，将并联电容组(3)与可调电容器(4)并联等效为电容C_eq.,即电路相当于单相的TSC，通过改变并联电容组(3)的电容量n的取值，并通过控制C_x的大小，实现无功功率的补偿控制。

6.根据权利要求4所述的一种连续无功补偿电路，其特征在于，所述步骤3)中，可调电容器(4)釆用四组带反并联二极管的全控型半导体开关组成典型的单相双桥臂结构，并与直流电容器C₁、C₂…C_n并联，构成充电、放电及被旁路三种工作工况，通过H桥结构设计控制电容转移或传输电荷量的效率，根据线路电流的变化控制直流电容充电或放电的时间，实现能量传输效率的波动补偿。