[发明专利]一种无功补偿装置

说明书

本发明公开了一种无功补偿装置，包括无源无功补偿模块、有源无功补偿模块及控制模块，无源无功补偿模块经控制模块与有功补偿模块并联接入电网，无源无功补偿模块包括若干个无功补偿单元，各个无功补偿单元均经接触器与电网相连，有源无功补偿模块采用静止无功发生器，静止无功发生器经第二电感与电网相连，无源无功补偿模块和有源无功补偿模块根据控制模块的输出信号来补偿所需的无功功率。本发明结构简单，不仅能够快速精确地对电网的无功功率进行补偿，同时能够有效地对负载中含有的谐波电流进行过滤，从而提高电网的电能质量，保证电网安全可靠地运行。

技术领域

本发明涉及电力系统功率平衡领域，尤其涉及一种无功补偿装置。

背景技术

随着电力电子装置的应用日益广泛，电力系统中的非线性负载越来越多，这就需要向电力系统提供大量的无功功率。由于电力系统网络元件的阻抗主要是感性的，所以在电网中输送无功功率就造成受电端的电压幅值不稳定，使输电线路的输送能力降低。因此，保持电力系统中无功功率的平衡是保证电力系统电能质量、电压质量、降低电网损耗及好正系统安全稳定运行的必要条件。而保证系统无功功率平衡的方法是对电力系统进行无功补偿，以提高供电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗，从而改善系统的稳定性提高供电质量。

现有的无功补偿装置主要包括电力半导体器件、开关投切固定电容及无功发生器，但是这些无功补偿装置无功补偿效果不理想，且无法解决电力电子装置产生的谐波影响，从而无法保证系统安全可靠地运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无功补偿装置，在对电网的无功功率进行补偿的同时，能够有效地对负载中含有的谐波电流进行过滤，从而提高电网的电能质量，保证电网安全可靠地运行。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无功补偿装置，包括无源无功补偿模块、有源无功补偿模块及控制模块，无源无功补偿模块经控制模块与有功补偿模块并联接入电网，所述无源无功补偿模块包括若干个无功补偿单元，各个无功补偿单元均经接触器与电网相连，每个无功补偿单元均包括两个反向并联的晶闸管，晶闸管并联后一端与电网相连，另一端依次经第一电感和第一电容接地；

所述有源无功补偿模块采用静止无功发生器，静止无功发生器经第二电感与电网相连；

所述控制模块包括无功补偿控制单元、第一光耦隔离单元、第二光耦隔离单元、无功发生器控制单元及第一控制器，所述第一控制器的输出端依次经第一光耦隔离单元及无功补偿控制单元与各个无功补偿单元相连，所述第一控制器的输出端还依次经第二光耦隔离单元及无功发生器控制单元与静止无功发生器相连。

优选地，所述第一电感采用可调电感，可调电感包括线圈及设置于线圈内并沿线圈移动的铁芯，铁芯的一端固定连接有齿条，齿条上啮合有齿轮，所述齿轮与电机的输出轴相连，电机与第一控制器的输出端相连。

优选地，所述静止无功发生器采用电压型三相全桥逆变器，所述三相全桥逆变器的三相输出端分别经第二电感连接电网。

优选地，所述控制器的输入端还连接有功率检测模块，所述功率检测模块包括第一采集单元、第二采集单元、第三采集单元及信号处理单元，所述第一采集单元、第二采集单元及第三采集单元的输入端分别与电网相连，第一采集单元用于采集电网的电流信号，第二采集单元用于采集电网的电压峰值信号，第三采集单元用于采集电压过零点信号，第一采集单元、第二采集单元及第三采集单元的输出端分别与信号处理单元相连，信号处理单元的输出端与控制模块中的第一控制器相连，所述信号处理单元采用微处理器。