專利名稱：復合型無功補償控制器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及控制器領域，尤其是一種復合型無功補償控制器。
背景技術(shù)：
當前無功補償裝置多為靜態(tài)無功補償裝置(SVC)，國際大電網(wǎng)會議將靜態(tài)無功補償裝置(SVC)定義為7個子類①機械投切電容器(MSC)；②機械投切電抗器(MSR)；③自飽和電抗器(SR)；④晶閘管控制電抗器(TCR)；⑤晶閘管投切電容器(TSC)；⑥晶閘管投切電抗器(TSR)；⑦自換向或電網(wǎng)換向轉(zhuǎn)換器(SCC/LCC)。其中，機械投切電容器(MSC)采用投切電容器的方式實現(xiàn)無功補償，該補償方式只能輸出無功，補償容量取決于電容器的大小，補償精度不夠，容易導致諧波放大；晶閘管控制電抗器(TCR)通過對并聯(lián)電容器、電抗器的動態(tài)控制，實現(xiàn)無功補償，該補償方式可以輸出無功和吸收無功，成本較高，可靠性低。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種成本低、可靠性高、補償精度好、能夠避免諧波放大的復合型無功補償控制器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案一種復合型無功補償控制器， 包括接在同一段三相母線上的機械投切電容器和晶閘管電抗器，所述的機械投切電容器由四組分補電容和一組共補電容組成，所述的晶閘管控制電抗器由濾波電路和三組由晶閘管控制的電抗器組成，控制器的信號輸出端分別與機械投切電容器、晶閘管控制電抗器的控制端相連。由上述技術(shù)方案可知，本實用新型中的晶閘管控制電抗器帶有濾波電路，解決了機械投切電容器對諧波的放大問題；同時，由于機械投切電容器滿足了基本的無功補償容量需求，晶閘管控制電抗器只需要設計很小的補償容量，解決了晶閘管控制電抗器損耗大、 發(fā)熱嚴重和成本高的問題。本實用新型通過機械投切電容器和晶間管控制電抗器的有機組合實現(xiàn)了低成本大容量精細無功補償。

圖1是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
一種復合型無功補償控制器，包括接在同一段三相母線上的機械投切電容器1和晶閘管控制電抗器2，所述的機械投切電容器1由四組分補電容和一組共補電容組成，所述的晶閘管控制電抗器2由濾波電路和三組由晶閘管控制的電抗器組成，控制器的信號輸出端分別與機械投切電容器1、晶閘管控制電抗器2的控制端相連。所述的四組分補電容為依次接在三相母線上的第一、二、三、四分補電容，第一、二、三、四分補電容的電容量比為8:4:2:1，控制器的信號輸出端分別與第一、二、三、四分補電容的控制端相連，如圖1所示。 所述的共補電容包括電容C13、C14、C15，電容C13、C14、C15的一端并聯(lián)后接零線N，電容 C13、C14、C15的另一端分別接復合開關K13、K14、K15，復合開關K13、K14、K15的另一端分別接三相母線A、B、C，控制器的信號輸出端與復合開關K13、K14、K15共同的控制端相連，復合開關Κ13、Κ14、Κ15作為繼電器的觸點，三個復合開關同時動作。如圖1所示，所述的濾波電路包括電容C16、C17、C18，電容C16、C17、C18的一端并聯(lián)后接零線N，電容C16、C17、C18的另一端分別與電感Li、L2、L3相連，電感Li、L2、L3的另一端分別接三相母線A、B、C。所述的晶閘管控制電抗器2還包括晶閘管VT1、VT2、VT3， 晶閘管VTl的陰極、陽極分別與電抗L4、L5相連，電抗L4的另一端接零線N，電抗L5的另一端接三相母線A，晶閘管VT2的陰極、陽極分別與電抗L6、L7相連，電抗L6的另一端接零線N，電抗L7的另一端接三相母線B，晶閘管VT3的陰極、陽極分別與電抗L8、L9相連，電抗L8的另一端接零線N，電抗L9的另一端接三相母線C，晶閘管VT1、VT2、VT3的控制端均與控制器的信號輸出端相連。當晶閘管關斷時，電抗器沒有電流，而電容器固定連接，因此整套裝置的補償量最大；當調(diào)節(jié)晶閘管的導通角時，電抗器的感性電流就會抵消一部分電容器電流，因此補償量減少，導通角越大，電抗器的電流越大，補償量就越??；當晶閘管全通時，電抗器電流就會將電容器電流全部抵消，此時補償量為零。如圖1所示，所述的第一分補電容包括電容C1、C2、C3，電容C1、C2、C3的一端并聯(lián)后接零線N，電容Cl、C2、C3的另一端分別接復合開關ΚΙ、K2、K3，復合開關ΚΙ、K2、K3的另一端分別接三相母線A、B、C ；所述的第二分補電容包括電容C4、C5、C6，電容C4、C5、C6的一端并聯(lián)后接零線N，電容C4、C5、C6的另一端分別接復合開關K4、K5、K6，復合開關Κ4、Κ5、Κ6 的另一端分別接三相母線々4、(；所述的第三分補電容包括電容07丄8丄9，電容07丄8、〇9 的一端并聯(lián)后接零線N，電容C7、C8、C9的另一端分別接復合開關Κ7、Κ8、Κ9，復合開關Κ7、 Κ8、Κ9的另一端分別接三相母線Α、B、C ；所述的第四分補電容包括電容CIO、ClU C12，電容C10、C11、C12的一端并聯(lián)后接零線N，電容C10、C11、C12的另一端分別接復合開關K10、 Kl 1、K12，復合開關K10、Kl 1、K12的另一端分別接三相母線A、B、C，控制器的信號輸出端分別與復合開關Kl、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10、K1UK12的控制端相連，本實用新型中，復合開關的控制端指的是繼電器的控制端。復合開關K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、 Κ10、Κ11、Κ12作為繼電器的觸點，十二個復合開關均可以單獨動作。在進行補償時，第一，控制器計算總無功缺口，計算機械投切電容器1的投切補償容量，按照先共補再分補的原則投切電容器；第二，控制器計算機械投切電容器1投切后的剩余無功缺口，判斷晶閘管控制電抗器2的補償容量是否足夠補償該剩余無功缺口，若判斷結(jié)果為是，則調(diào)節(jié)晶閘管控制電抗器2的補償容量進行補償，補償后返回計算剩余無功缺口 ；最后，若第二步的判斷結(jié)果為否，則退出機械投切電容器1和晶閘管控制電抗器2，返回第一步重新計算總無功缺口。本實用新型把機械投切電容器1和晶閘管控制電抗器2合二為一，同時控制電容器的投切和復合開關的通斷。首先，根據(jù)無功缺口投切電容器，電容器除一組共補電容外， 另外四組分補電容按照8 4 2 1的比例設置電容器容量，進行循環(huán)投切。這樣，電容投切粒度就是最小電容的容量。為了保證機械投切電容器1和晶閘管控制電抗器2的合理分界點，采用遺傳算法計算機械投切電容器1的最優(yōu)補償容量，然后，根據(jù)電容器投切后的無功缺口情況啟動晶閘管控制電抗器，2進行無功補償。由于機械投切電容器1無功補償消除了基本穩(wěn)定的部分，晶間管控制電抗器2只需對無功快速變化的部分進行精確補償，從而采用較小的晶閘管控制電抗器2補償容量滿足較大容量的無功補償需求。
權(quán)利要求1.一種復合型無功補償控制器，其特征在于包括接在同一段三相母線上的機械投切電容器和晶閘管控制電抗器，所述的機械投切電容器由四組分補電容和一組共補電容組成，所述的晶閘管控制電抗器由濾波電路和三組由晶閘管控制的電抗器組成，控制器的信號輸出端分別與機械投切電容器、晶閘管控制電抗器的控制端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合型無功補償控制器，其特征在于所述的四組分補電容為依次接在三相母線上的第一、二、三、四分補電容，第一、二、三、四分補電容的電容量比為 8:4:2:1，控制器的信號輸出端分別與第一、二、三、四分補電容的控制端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合型無功補償控制器，其特征在于所述的共補電容包括電容C13、C14、C15，電容C13、C14、C15的一端并聯(lián)后接零線N,電容C13、C14、C15的另一端分別接復合開關K13、K14、K15，復合開關Κ13、Κ14、Κ15的另一端分別接三相母線A、B、C，控制器的信號輸出端與復合開關K13、K14、K15共同的控制端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合型無功補償控制器，其特征在于所述的濾波電路包括電容C16、C17、C18，電容C16、C17、C18的一端并聯(lián)后接零線N，電容C16、C17、C18的另一端分別與電感Li、L2、L3相連，電感Li、L2、L3的另一端分別接三相母線A、B、C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合型無功補償控制器，其特征在于所述的晶間管控制電抗器還包括晶閘管VT1、VT2、VT3，晶閘管VTl的陰極、陽極分別與電抗L4、L5相連，電抗L4 的另一端接零線N，電抗L5的另一端接三相母線A，晶閘管VT2的陰極、陽極分別與電抗L6、 L7相連，電抗L6的另一端接零線N，電抗L7的另一端接三相母線B，晶閘管VT3的陰極、陽極分別與電抗L8、L9相連，電抗L8的另一端接零線N，電抗L9的另一端接三相母線C，晶閘管VT1、VT2、VT3的控制端均與控制器的信號輸出端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復合型無功補償控制器，其特征在于所述的第一分補電容包括電容Cl、C2、C3，電容Cl、C2、C3的一端并聯(lián)后接零線N,電容Cl、C2、C3的另一端分別接復合開關K1、K2、K3，復合開關K1、K2、K3的另一端分別接三相母線A、B、C ；所述的第二分補電容包括電容C4、C5、C6，電容C4、C5、C6的一端并聯(lián)后接零線N，電容C4、C5、C6的另一端分別接復合開關K4、K5、K6，復合開關K4、K5、K6的另一端分別接三相母線A、B、C ；所述的第三分補電容包括電容C7、C8、C9，電容C7、C8、C9的一端并聯(lián)后接零線N，電容C7、C8、 C9的另一端分別接復合開關K7、K8、K9，復合開關K7、K8、K9的另一端分別接三相母線A、 8、(；所述的第四分補電容包括電容(10、(11、(12，電容(10、(11、(12的一端并聯(lián)后接零線 N，電容C10、C11、C12的另一端分別接復合開關K10、K11、K12，復合開關K10、K11、K12的另一端分別接三相母線Α、B、C，控制器的信號輸出端分別與復合開關ΚΙ、Κ2、Κ3、Κ4、Κ5、Κ6、 Κ7、Κ8、Κ9、Κ10、Κ11、Κ12 的控制端相連。
專利摘要本實用新型涉及一種復合型無功補償控制器，包括接在同一段三相母線上的機械投切電容器和晶閘管電抗器，所述的機械投切電容器由四組分補電容和一組共補電容組成，所述的晶閘管控制電抗器由濾波電路和三組由晶閘管控制的電抗器組成，控制器的信號輸出端分別與機械投切電容器、晶閘管控制電抗器的控制端相連。本實用新型中的晶閘管控制電抗器帶有濾波電路，解決了機械投切電容器對諧波的放大問題；同時，由于機械投切電容器滿足了基本的無功補償容量需求，晶閘管控制電抗器只需要設計很小的補償容量，解決了晶閘管控制電抗器損耗大、發(fā)熱嚴重和成本高的問題。
文檔編號H02J3/18GK202084938SQ20112016662
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者孟光, 徐強, 智建立, 李海濤, 涂汀, 王俊, 王飛, 金芝國, 韓海艦 申請人:安徽中興繼遠信息技術(shù)有限公司