本實用新型涉及的是一種無功補償裝置。
背景技術(shù)：
隨著電力電子器件在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用,用戶端非線性負(fù)載對電網(wǎng)的污染問題日趨嚴(yán)重。污染主要來自3個方面:一是無功不足或過補;二是諧波超標(biāo);三是負(fù)荷沖擊造成電壓波動。因此,根據(jù)電網(wǎng)情況,補充適當(dāng)?shù)臒o功功率、穩(wěn)定電壓、抑制諧波污染已受到越來越多的關(guān)注。
無源濾波器組(PF)與晶閘管控制電抗器（TCR)組成的靜止無功補償器(SVC)能有效地解決電壓波動問題,并提供快速可變的容性和感性無功。但SVC工作時本身會產(chǎn)生較大的諧波電流,無源濾波器組支路過多,會造成設(shè)備體積龐大,且濾波性能受電網(wǎng)參數(shù)影響大,同時還存在與電網(wǎng)發(fā)生串并聯(lián)諧振的可能。
近年來,有源濾波器(APF)因其良好的諧波治理性能,越來越受到關(guān)注。但與SVC相比,APF只能補償固定容量的無功功率,不具備SVC正負(fù)連續(xù)調(diào)節(jié)無功的能力。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本實用新型提出了一種無功綜合補償裝置，用于穩(wěn)定電壓、治理諧波和無功補償,充分保障電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行。
該無功綜合補償裝置包括：無源濾波器、有源濾波器和晶閘管控制電抗器TCR，所述有源濾波器和所述無源濾波器串聯(lián)，并由所述無源濾波器接入諧波主電路，所述晶閘管控制電抗器TCR在靠近負(fù)載側(cè)接入諧波主電路，所述有源濾波器包括基波串聯(lián)諧振電路、耦合變壓器、輸出濾波器和電壓型逆變器，其中基波串聯(lián)諧振電路通過耦合變壓器和電壓型逆變器連接，并且輸出濾波器連接到電壓型逆變器的輸出端。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
圖1為根據(jù)本實用新型的無功綜合補償裝置硬件框圖。
具體實施方式
為了更好的理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實用新型提供的實施例。
如圖1所示為無功綜合補償裝置硬件框圖。在該無功綜合補償裝置中，采用混合型有源濾波器HAPF與靜止無功補償器SVC組合的方式，SVC采用無源濾波器PF與晶閘管控制電抗器TCR組合的結(jié)構(gòu)。當(dāng)SVC與有源濾波器APF混合使用時,無源濾波器PF部分可與有源濾波器APF共用,TCR采用三角形連接,在靠近負(fù)載側(cè)并聯(lián)接入電網(wǎng)。
無功綜合補償裝置包括：無源濾波器、有源濾波器和晶閘管控制電抗器TCR，所述有源濾波器和所述無源濾波器串聯(lián)，并由所述無源濾波器接入諧波主電路，所述晶閘管控制電抗器TCR也接入諧波主電路，所述有源濾波器包括基波串聯(lián)諧振電路、耦合變壓器、輸出濾波器和電壓型逆變器，其中基波串聯(lián)諧振電路通過耦合變壓器和電壓型逆變器連接，并且輸出濾波器連接到電壓型逆變器的輸出端。
固定連接的無源濾波器PF提供的容性無功可能過補,為此需要感性無功的平衡。晶閘管控制電抗器TCR的投入很好地解決了容性無功過補的問題,從而使整個裝置輸送到電網(wǎng)的無功可以連續(xù)調(diào)節(jié),既可以保證公共連接點電壓的穩(wěn)定和功率因數(shù)的提高,又能對三相不平衡負(fù)荷進行平衡補償。由于晶閘管控制電抗器TCR的觸發(fā)角范圍為90°-180°,會導(dǎo)致大量的諧波出現(xiàn),特別是在不平衡補償時,甚至可能出現(xiàn)偶次諧波。因此,有源濾波器和無源濾波器可以共同抑制電網(wǎng)和TCR產(chǎn)生的諧波。
該裝置要實現(xiàn)電壓穩(wěn)定支撐、諧波治理和無功連續(xù)補償?shù)墓δ?，其中諧波治理的性能取決于檢測出的諧波電流。當(dāng)檢測出的諧波成分中含有基波分量時,對于APF而言,由于基波串聯(lián)諧振電路的基波阻抗ZR近似為0,會使逆變器的輸出諧波電流無限增大,從而損毀逆變器。因此本裝置采用基于自適應(yīng)的諧波檢測方法,從而避免檢測的補償電流成分中含有基波分量。
該裝置提供的無功功率取決于TCR的變化,而TCR的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)取決于補償導(dǎo)納的準(zhǔn)確測量和計算。因此,裝置采用基于同步旋轉(zhuǎn)參考坐標(biāo)的補償導(dǎo)納計算方法,保證補償導(dǎo)納的準(zhǔn)確計算。
通過該綜合補償裝置,可以將電壓穩(wěn)定、諧波治理和無功補償完整地結(jié)合,充分保障電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行。