[发明专利]一种SVG和可控硅无功补偿配合的混合型无功补偿系统

说明书

本发明公开了一种SVG和可控硅无功补偿配合的混合型无功补偿系统，其包括电容电抗可控硅部分、SVG部分、主控部分，主控部分的输出端分别连接电容电抗可控硅部分和SVG部分，电容电抗可控硅部分包括可控硅，可控硅一端连接智能电容，可控硅另一端连接抗谐电抗器，抗谐电抗器的输出端连接模块化并网端子，SVG部分包括绝缘栅双极型晶体管，绝缘栅双极型晶体管的一端连接直流侧电容，绝缘栅双极型晶体管的交流输出端经LCL滤波电抗器后连接模块化并网端子。该混合型无功补偿系统既能快速高精度的补偿无功，同时成本价格也较低廉，可广泛推广，提高电网电能质量。

技术领域

本发明属于采样电路技术领域，尤其是一种SVG和可控硅无功补偿配合的混合型无功补偿系统。

背景技术

随着电力电子技术的不断发展，越来越多的非线性、冲击性容/感性负载被应用在配电系统中，当电流通过这些负载的时候，就有部分电能不做功，没有消耗电能，即为无功功率。功负载会导致系统功率因数下降、电压不平衡、电压跌落、线损增加从而影响电能质量。而为了提高电能的质量以及利用率等等，就要进行无功补偿。

在无功补偿技术中，其中基于传统电容电抗的可控硅无功补偿装置和静止无功发生器（SVG）在电力系统领域都有大量应用。传统的电容电抗的可控硅无功补偿装置价格便宜，但补偿精度差（由电容容量决定），响应时间慢（ms级别）；高精度无功补偿的SVG价格比可控硅无功补偿装置贵，但补偿精度高（可实现无静差补偿），响应速度快（us级别）；鉴于SVG和传统可控硅无功补偿装置的优缺点，本发明提出一种SVG和可控硅无功补偿装置融合的无功补偿装置的技术方案。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种SVG和可控硅无功补偿配合的混合型无功补偿系统，该混合型无功补偿系统既能快速高精度的补偿无功，同时成本价格也较低廉，可广泛推广，提高电网电能质量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种SVG和可控硅无功补偿配合的混合型无功补偿系统，包括电容电抗可控硅部分、SVG部分、主控部分，其特征在于：主控部分的输出端分别连接电容电抗可控硅部分和SVG部分，所述电容电抗可控硅部分包括可控硅，可控硅一端连接智能电容，可控硅另一端连接抗谐电抗器，抗谐电抗器的输出端连接模块化并网端子，所述SVG部分包括绝缘栅双极型晶体管，绝缘栅双极型晶体管的一端连接直流侧电容，绝缘栅双极型晶体管的交流输出端经LCL滤波电抗器后连接模块化并网端子。

进一步的，还包括用于给绝缘栅双极型晶体管、可控硅以及抗谐电抗器和LCL滤波电抗器散热的风扇，该风扇由直流电源供电。

进一步的，所述主控部分采用TMS320F28034芯片。

另一发明目的：本发明还提供了一种SVG和可控硅无功补偿配合的混合型无功补偿系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：①系统初始化，设置采样信号频率和系统主频率；②对可控硅部分的多相输出电流、SVG部分的多相输出电流、电网电流、电网电压进行实时采样；③对电网电压进行锁相处理，计算出对应的电网电压相位theta；④计算电网需求的无功电流有效值、以及电网电压的有效值；⑤计算出需求的无功功率，并进行容量分配，⑥容量分配完毕，SVG部分和可控硅部分分别投入工作或不投入工作（根据容量分配，SVG部分投入工作或不投入工作，根据容量分配，可控硅部分投入工作或不投入工作）。

进一步的，所述步骤⑤中，在计算出系统需求的无功功率QA、QB、QC……中选出最小值，记为Qmin，当Qmin＜可控硅电容量，则SVG部分投入工作，可控硅部分不投入工资；当Qmin＞可控硅电容量，则可控硅部分投入工作，同时，SVG部分补偿剩余无功功率容量。

上述方案，本发明采用SVG和可控硅配合的架构方式，在实现无静差补偿的情况下，可以大大降低成本；且该方案为模块化设计，更有利于市场推广和电网的大规模补偿应用。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明