[实用新型]一种静止无功补偿发生器

说明书

本实用新型公开了一种静止无功补偿发生器，涉及电气设备技术领域。本实用新型包括发生器箱体固定板将箱体空间分割为第一空间和第二空间，固定板上设置有进风口，进风口处设置有连接件、进风装置和过滤装置，再由进风装置送入到第二空间；分割板将第二空间分割为第三空间和第四空间，第三空间内设置有控制系统，第四空间内安装有无功电流检测单元和碳化硅金属氧化物场效应晶体管桥式电路，本实用新型提高了功率密度，降低了研发成本、生产成本和运输成本；同时使得静止无功补偿发生器的结构能够得到有效简化，减小了系统的体积，使用寿命长，维护简单；在应用于电力系统中有效提升了电能质量。

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，更具体地说涉及一种静止无功补偿发生器。

背景技术

伴随交流电力系统容量的扩大，电压等级的提高和输电距离的增加，以及随着全世界对能源、环保问题的重视，人们对电能质量的要求越来越高。

在电力系统中，无功功率是影响电压稳定的重要因素之一，无功功率会增加电能损耗、影响电能质量，为了保证电力系统的安全稳定、经济运行，无功补偿装置被广泛应用，用以提高电网功率因数、减少无功输送、提高能源利用率、节能降耗、改善电能质量的重要手段之一。为此，近几年来中国无功补偿技术和配套设备也得到了快速的发展。

目前，市场上应用最多的是静止无功补偿器（SVC）和静止无功补偿发生器（SVG/STATCOM）。静止无功补偿器主要分为晶闸管控制电抗器TCR型、磁控电抗器MCR型和晶闸管投切电容器TSC型，具有响应快速，控制灵活，价格适中等特点，是目前应用最广泛的无功补偿装置。但现有的静止无功补偿发生器存在以下缺点：当电压水平过于低下，急需无功补偿时，补偿器的输出反而会减少，致使补偿效果产生较大的影响；其次工作时会产生较大的谐波，对电力系统造成污染。另外，由于开关器件的不可控，其调节质量相对减弱，动态性能难以提高。而静止无功补偿发生器在其直流侧只需较小容量的电容器维持其电压即可，通过不同控制使其发出无功功率也能吸收无功功率，在构成原理、响应速度、补偿特性、双向调节以及占地面积上均比静止无功补偿器优越。

但是，在传统的静止无功补偿发生器的全桥电路中均采用硅基IGBT作为其功率元件，而硅基半导体元件有两大弊端：一是其开关损耗较高，效率受到限制，目前典型的20kW无功发生器最高效率局限在98.6％以下；二是开关频率受到损耗的限制，一般频率在20kHz以内，输出滤波电感由于低频化的限制，尺寸较大，限制了功率密度的进一步提升。

目前，基于碳化硅(SiC)金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)发展迅速，正逐步应用于新能源大功率变换应用领域。尤其是1200V碳化硅金属氧化物场效应晶体管与传统的硅基IGBT相比具有极低开关和导通损耗、高可靠性、高耐压、高雪崩击穿能力等特点，为电力电子变换器系统的小型化、简洁化、轻型化、高效化带来可能。碳化硅是第三代半导体材料的典型代表，它具有宽带隙、高饱和漂移速度、高热导率、高临界击穿电场等突出优势，特别适合制作大功率功率器件，而利用碳化硅材料实现的功率半导体器件目前正带领电力电子应用领域实现一场“绿色新能源革命”；并且，碳化硅肖特基势垒二极管(SBD)已发展近十五年，已经广泛用在高效电力电子系统设计中。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本申请提供了一种静止无功补偿发生器，本申请的发明目的在于解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提出的一种静止无功补偿发生器，同时本申请的静止无功补偿发生器使用寿命长，维护简单。

为了解决上述现有技术中存在问题，本申请是通过下述技术方案实现的：