[发明专利]单相可双向连续调节的静止无功补偿器

说明书

本发明公开了单相可双向连续调节的静止无功补偿器，包括控制系统和补偿回路，所述补偿回路连接在相线与零线上，相线与零线之间设有由滤波电抗器、滤波电容组成的高通滤波器；所述补偿回路还包括一变压器，变压器的原边正端与滤波电抗器之间设有第一功率开关，变压器的原边正端与零线之间设有第二功率开关；所述变压器的副边正端与滤波电抗器之间设有并联设置的电容补偿电路和电抗补偿电路；所述第一、第二功率开关以及电容功率开关、电抗功率开关均由控制系统来控制通断。本发明克服了电容器补偿不能连续调节的缺点，又结合了静止无功补偿器精确补偿的优点，提高了系统的稳定性。

技术领域

本发明属于静止无功补偿器技术领域，特别涉及一种单相可双向连续调节的静止无功补偿器。

背景技术

电能是现代社会中不可或缺的重要能源，在不同的领域中都得到了非常广泛的应用，这也使现代电网的承载非常严酷。随着现代工业技术的发展，电力系统中非线性负荷大量增加，并且随着我们生活水平的提高和技术的发展，出现了很多电力电子类的负载。特别是电动汽车的出现，大量的充电桩接入了配网，并且随着电池技术的发展，各种快速充电技术和电池出现，导致对配网的需求容量越来越大，严重影响电力系统的稳定性和供电的电能质量。各种非线性和时变性电子装置如逆变器、整流器以及各种开关电源等大规模的应用，导致的负面效应也日益明显。非线性电力电子装置的应用给电网带来了严重的谐波污染并由此产生了一系列的电能质量问题。例如：谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电器设备过热、产生震动和噪声，导致绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可以引起电力系统局部并联谐振或者串联谐振，导致谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置的误动作，使电能的计量出现错误。谐波还会使通信设备和电子设备产生严重的干扰。因此，谐波治理已经成为人类社会不得不面对的严峻问题。输电线路、单相负荷、电机类负载也会产生大量的无功需求，并造成了三相负荷的不平衡，对电力系统设备的投资造成了严重浪费，同时也会降低用户的用电质量。因此对于线路中的无功、三相不平衡和谐波进行治理具有较高的价值。

由于在负载端大量的采用电机类负载，线路上存在的大量感性无功，传统采用并联电容的方式进行感性无功的补偿。这种方式通过不同电容的组合平衡感性无功，具有结构简单、价格较低，但是设备体积较大，只能补偿固定的感性无功，存在谐波放大的危险。并且电容器比较容易损坏，使用寿命较低的缺点。

70年代以来，随着电力电子技术的飞速发展，特别是功率半导体器件和变流技术的飞速发展，各种电力电子装置在军事、工业、生活及高新技术领域获得了越来越广泛的应用，高速功率开关器件的出现，瞬时无功理论的成熟，以及数字处理技术的发展推动了静止无功补偿器的发展。与电容补偿器相比较，静止无功补偿器能够对变化的无功、低次谐波和负荷不对称等进行快速的动态跟踪补偿，并可消除电压抖动，其补偿特性不受电网阻抗的影响，且不存在“谐波放大”的危险等，因而受到广泛的重视。静止无功补偿器(SVG)技术是以功率器件的制造技术、谐波检测技术和电流控制技术为基础，随着这些技术的发展，技术得到了极大的发展。近年来，国内外已经开始在工业和民用设备上使用SVG，并且单机装置的容量逐步提高，其应用领域从补偿用户自身的无功向改善整个电力系统供电质量的方向发展。而且，随着补偿容量的提高，SVG在补偿无功的同时也可以对谐波进行补偿，各种SVG技术已经成为研究热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种将电容补偿器和静止无功补偿器优点相结合的单相可双向连续调节的静止无功补偿器。