CN207265667U - 一种静止无功补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种静止无功补偿装置(SVG)，包括开关(1)、控制器(2)、可编程逻辑控制器(3)、驱动模块(4)、功率变换器(5)、互感器(6)和直流电压处理模块(7)，所述控制器(2)、可编程罗技控制器(3)、驱动模块(4)、功率变换器(5)和开关(1)依次连接；所述直流电压处理模块(7)的两端分别与控制器(2)、功率变换器(5)连接；所述互感器(6)与所述控制器(2)连接。本实用新型将电网电路中的电压进行补偿，减少损耗，改善了电网环境，提高了电网质量。

Description

一种静止无功补偿装置

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，具体涉及一种静止无功补偿装置(SVG)。

背景技术

目前用于无功补偿和谐波治理的装置如：无源电力滤波器，该设备兼有无功补偿和调压功能，一般要根据谐波源的参数和安装点的电气特性以及用户要求专门设计；静止无功补偿装置(SVC)装置是一种综合治理电压波动和闪变、谐波以及电压不平衡的重要设备。有源电力滤波器(APF)，APF是一种新型的动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置，它能对频率和幅值都发生变化的谐波和无功电流进行补偿，主要应用于低压配电***。

随着电力电子技术，特别是大功率可关断器件技术的发展和日益完善，国内外还在研制、开发一种更为先进的静止无功补偿装置静止无功功率发生装置(SVG)，虽然它们尚处在开发及试运行阶段，目前尚未形成商品化，但SVG凭借着其优越的性能特点，在电力***中的应用将越来越广泛。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的以上技术缺陷提供一种静止无功补偿装置SVG，通过控制器、可编程逻辑控制器、驱动模块、功率变换器、互感器和直流电压处理模块相互配合工作将电网电路中的电压进行补偿，减少损耗，改善电网环境，提高电网质量。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种静止无功补偿装置SVG，包括开关1、控制器2、可编程逻辑控制器3、驱动模块4、功率变换器5、互感器6和直流电压处理模块7，所述控制器2、可编程逻辑控制器3、驱动模块4、功率变换器5和开关1依次连接；所述直流电压处理模块7的两端分别与控制器2、功率变换器5连接；所述互感器6与所述控制器2连接。

优选地，所述可编程逻辑控制器3为FPGA芯片。

优选地，所述驱动模块4为IGBT驱动板。

优选地，所述功率变换器5包括若干个并联的IGBT功率管。

优选地，所述开关1包括熔断器103、主接触器101和副接触器102，所述主接触器101和副接触器102并联，所述熔断器103分别与所述主接触器101和副接触器102串联。

优选地，所述互感器6包括电流互感器601和电压互感器602。

优选地，所述直流电压处理模块7包括直流电容701和直流电压传感器702，所述直流电容701和直流电压传感器702连接。

优选地，还包括电抗器8，所述电抗器8的两端与开关1、功率变换器5连接。

与现有技术相比，本实用新型静止无功补偿装置SVG至少具有以下有益效果：

本实用新型无功补偿装置主要针对大量存在的非线性、冲击性、波动性负荷(例如电弧炉、大型轧钢机和电力机车等)，逆变器、整流器、变频器、大型UPS、中频炉、电弧炉、焊机等工业型大容量非线性负载，给电力***带来的电能质量问题。本实用新型能彻底消除因上述负载带来的电能质量问题，保护配电***安全，减少用电设备损坏，节约无功电费支出，减少用户损失，为用户带来可观经济效益。

本实用新型可以单独补偿容性无功和感性无功，补偿方式多样。能有效改善电流畸变，抑制冲击性负荷引起的电量波动。还具有谐波滤除功能，降耗节能，减少线路损耗及变压器损耗，减少设备因损耗发热，提高功率因数，延长设备使用寿命；并且控制精度高，提高了***运行的稳定性、可靠性、安全性。

附图说明

图1为本实用新型静止无功补偿装置SVG的电气连接示意图；

图2为本实用新型静止无功补偿装置SVG的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，静止无功补偿装置SVG包括开关1、控制器2、可编程逻辑控制器3、驱动模块4、功率变换器5、互感器6、直流电压处理模块7和电抗器8。其中：

所述开关1包括熔断器103、主接触器101和副接触器102，所述主接触器101和副接触器102并联，所述熔断器103分别与所述主接触器101和副接触器102串联。熔断器103一端与电网连接，另一端与主接触器101和副接触器102连接；主接触器101的另一端与电抗器8连接；副接触器102的另一端连接有软起电阻104，软起电阻104的另一端连接电抗器8。熔断器103在电流过大时熔断，防止电路被烧毁，从而起到保护电路的作用。副接触器102、软起电阻104配合工作，刚开始启动装置时，先开启副接触器102，然后在开启主接触器101，开启副接触器102时，软起电阻104用来分压，防止刚开始接通时电路的电流过大，影响其他电子元器件的工作。当装置启动后，开启主接触器101，主接触器101将副接触器102短路，副接触器102不在工作。

所述互感器6包括电流互感器601、和电压互感器602，还包括HCT型电流互感器603，电流互感器601、电压互感器602的两端分别与10KV的电网和控制器2连接。电流互感器601采集电网中负载电流，电流互感器601将变换后的电流传输给控制器2；电压互感器602用来采集电网电压，电压互感器602将变换后的电网电压传输给控制器2；HCT型电流互感器603采集经整个装置处理后输出到电网的电流，HCT型电流互感器603将采集到的输出电流变换后输出给控制器2。

所述控制器2将互感器6传输的信号进行处理，控制器2根据互感器6采集的信号得出要输出的无功电流的幅值相位等信息，此信息为模拟信息，将处理后的信号转换为可编程逻辑控制器3接收的信号，然后输出给可编程逻辑控制器3。

所述可编程逻辑控制器3为现场可编程门阵列(FPGA)芯片，可编程逻辑控制器3与控制器2连接，控制器2将处理后的信号输出给可编程逻辑控制器3，可编程逻辑控制器3将接收到的模拟信号进行处理，处理后的信号转化为数字信号，然后传输给驱动模块4。

所述驱动模块4与可编程逻辑控制器3连接，驱动模块4为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动板，IGBT驱动板将接收到的信号进行放大，放大到IGBT功率管的工作范围内，从而将IGBT功率管启动。

所述功率变换器5的两端分别与电抗器8、直流电压处理模块7连接，功率变换器5包括若干个并联的IGBT功率管，IGBT功率管接通后输出电压，断开后不输出电压。

所述直流电压处理模块7包括直流电容701和直流电压传感器702，所述直流电容701和直流电压传感器702连接。直流电容701与功率变换器5中的IGBT功率管连接，IGBT功率管接通后输出电压给直流电容701充电。直流电压传感器702与控制器2连接，用来感应直流电容701的电容，然后将相应的信号传输给控制器2，控制器2根据互感器6、直流电压传感器702的信号得出应该输出的无功电流输出信号。

所述电抗器8为滤波电阻，用来去除杂质等。

互感器6采集负载信号送至控制器2，控制器2将接收的信号进行处理后输出给可编程逻辑控制器3，可编程逻辑控制器3在将信号进行处理，然后输出给驱动模块4，驱动模块4将驱动功率管进行工作，IGBT功率管对直流电容701进行充电，直流电压传感器702感应电容电压然后输出给控制器2，控制器2根据互感器6和直流电压传感器702的信号得出相应的补偿电流，循环控制功率变换器5中功率管的输出信号到电网中，完成无功补偿，对输出电流进行闭环控制。

如图2所示，为实用新型静止无功补偿装置SVG的电路原理图，图中开关105作为图1中的优选实施例，共有三路开关电路，每一路开关设置有熔断器、主接触器和副接触器，副接触器连接有软启电阻。开关105连接IGBT功率管501，IGBT功率管501连接直流电容703。直流电容703连地。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种静止无功补偿装置，其特征在于，包括开关(1)、控制器(2)、可编程逻辑控制器(3)、驱动模块(4)、功率变换器(5)、互感器(6)和直流电压处理模块(7)，所述控制器(2)、可编程逻辑控制器(3)、驱动模块(4)、功率变换器(5)和开关(1)依次连接；所述直流电压处理模块(7)的两端分别与控制器(2)、功率变换器(5)连接；所述互感器(6)与所述控制器(2)连接。

2.根据权利要求1所述的静止无功补偿装置，其特征在于，所述可编程逻辑控制器(3)为FPGA芯片。

3.根据权利要求1所述的静止无功补偿装置，其特征在于，所述驱动模块(4)为IGBT驱动板。

4.根据权利要求1所述的静止无功补偿装置，其特征在于，所述功率变换器(5)包括若干个并联的IGBT功率管。

5.根据权利要求1所述的静止无功补偿装置，其特征在于，所述开关(1)包括熔断器(103)、主接触器(101)和副接触器(102)，所述主接触器(101)和副接触器(102)并联，所述熔断器(103)分别与所述主接触器(101)和副接触器(102)串联。

6.根据权利要求1所述的静止无功补偿装置，其特征在于，所述互感器(6)包括电流互感器(601)和电压互感器(602)。

7.根据权利要求1所述的静止无功补偿装置，其特征在于，所述直流电压处理模块(7)包括直流电容(701)和直流电压传感器(702)，所述直流电容(701)和直流电压传感器(702)连接。

8.根据权利要求1所述的静止无功补偿装置，其特征在于，还包括电抗器(8)，所述电抗器(8)的两端与开关(1)、功率变换器(5)连接。