專利名稱：一種靜止無(wú)功發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無(wú)功功率補(bǔ)償器件領(lǐng)域，尤其涉及一種靜止無(wú)功發(fā)生器。
背景技術(shù)：
無(wú)功補(bǔ)償作為改善電能的重要措施之一，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)有了很大的發(fā)展，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從電容器一同步調(diào)相機(jī)一靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC的幾個(gè)不同階段。其中，無(wú)功補(bǔ)償電容器具有安裝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，但是，無(wú)功補(bǔ)償電容器智能補(bǔ)償感性無(wú)功且不能連續(xù)調(diào)節(jié)，而且具有負(fù)電壓效應(yīng)。同步調(diào)相機(jī)同電容相比，其能發(fā)出容性和感性無(wú)功，但是其屬于旋轉(zhuǎn)設(shè)備，損耗高、噪聲大，控制復(fù)雜并造成相應(yīng)速度慢，因而，同步調(diào)相機(jī)在很大程度上已經(jīng)無(wú)法使用快速無(wú)功功率控制的要求了。因而，其逐漸被 無(wú)功補(bǔ)償裝置SVC所取代。SVC(Stastic Var Compensator)裝置由于其相應(yīng)快速、價(jià)格適中而在電力系統(tǒng)中得以迅速地推廣。但是其頁(yè)具有許多不足之處，例如，其諧波成分大，需要大電感、大電容等元件，而且只有在感性工況下才連續(xù)可調(diào)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種靜止無(wú)功發(fā)生器(StaticVarGenerator, SVG)，其可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大小變化的無(wú)功進(jìn)行快速和連續(xù)的補(bǔ)償，克服了傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償器相應(yīng)速度慢、補(bǔ)償效果不能精確控制等缺點(diǎn)。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種靜止無(wú)功發(fā)生器，所述靜止無(wú)功發(fā)生器與所述交流電源和所述負(fù)載組成一個(gè)電路回路，其中，包括用于提供無(wú)功補(bǔ)償電流的控制電路，所述控制電路包括指令電流運(yùn)算電路和電流跟蹤控制電路，所述指令電流運(yùn)算電路一端與所述負(fù)載連接，所述指令電流運(yùn)算電路另一端與所述電流跟蹤控制電路連接；用于驅(qū)動(dòng)主電路的驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路與所述電流跟蹤控制電路相連接；主電路，所述主電路包括一電壓型PWM變流器，所述PWM變流器包括交流側(cè)電路和直流側(cè)電路，所述交流側(cè)電路的通過(guò)電抗器與所述交流電源連接；所述主電路還與所述驅(qū)動(dòng)電路連接。上述的靜止無(wú)功發(fā)生器，其中，所述主電路包括一繼電回路，所述繼電回路包括斷路器、第一交流接觸器、第二交流接觸器，所述第一交流接觸器和所述第二交流接觸器并聯(lián)在所述斷路器和所述電抗器之間，所述電抗器與PWM變流器相連接。上述的靜止無(wú)功發(fā)生器，其中，所述P麗變流器為三相全橋PWM變流器。上述的靜止無(wú)功發(fā)生器，其中，所述驅(qū)動(dòng)電路包括電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和保護(hù)模塊，所述電源模塊與所述驅(qū)動(dòng)模塊和所述保護(hù)模塊相連接，所述保護(hù)模塊與所述PWM變流器相連接。上述的靜止無(wú)功發(fā)生器，其中，所述指令電流運(yùn)算電路包括復(fù)雜可編程邏輯器件、控制芯片，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述復(fù)雜可編程邏輯器件與保護(hù)電路連接；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與所述復(fù)雜可編程邏輯器件、所述控制芯片連接，所述指令電流運(yùn)算電路通過(guò)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與所述電流跟蹤控制電路連接。上述的靜止無(wú)功發(fā)生器，其中，所述指令電流運(yùn)算電路通過(guò)第一電流互感器與所述負(fù)載連接。上述的靜止無(wú)功發(fā)生器，其中，所述靜止無(wú)功發(fā)生器還包括顯示裝置，所述顯示裝置分別與所述主電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路相連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有如下技術(shù)效果本實(shí)用新型提供一種靜止無(wú)功發(fā)生器，其將自換相橋式電路通過(guò)電抗器直接并聯(lián)·在電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值，從而實(shí)現(xiàn)該電路吸收或發(fā)出滿足要求的無(wú)功電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)效果。通過(guò)本實(shí)用新型能夠很好地克服傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償器響應(yīng)速度慢、補(bǔ)償效果不能精確控制等缺點(diǎn)。

圖I是本實(shí)用新型的一種靜止無(wú)功發(fā)生器的系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的一種靜止無(wú)功發(fā)生器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖3是本實(shí)用新型的一種靜止無(wú)功發(fā)生器的中的主電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型的一種靜止無(wú)功發(fā)生器的中的控制系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合原理圖和具體操作實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。結(jié)合圖I和圖2中所示，一種靜止無(wú)功發(fā)生器，該靜止無(wú)功發(fā)生器I與交流電源2和負(fù)載3組成一個(gè)電路回路，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該交流電源2為三相交流電源，該負(fù)載3為三相非線性負(fù)載，其中，該靜止無(wú)功發(fā)生器I包括主電路4，具體地，結(jié)合圖I和圖3中所示，該主電路4主要包括三相全橋電壓型PWM變流器41，該P(yáng)WM變流器41包括交流側(cè)電路410和直流側(cè)電路411，其中，該交流側(cè)電路410通過(guò)電抗器412與交流電源2連接，通過(guò)該交流側(cè)電路410向負(fù)載3提供補(bǔ)償電流；該P(yáng)WM變流其41的直流側(cè)電路411則是為了保證在逆變器在電流轉(zhuǎn)換時(shí)電源的穩(wěn)定性。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該電壓型PWM變流器41是有IGBT組成的三相全橋變流器，其中，該IGBT開關(guān)NI與IGBT開關(guān)N4、IGBT開關(guān)N2與IGBT開關(guān)N5、IGBT開關(guān)N3與IGBT開關(guān)N6分別組成了該變流器的橋臂，其分別通過(guò)第二電流互感器42、電抗器43、繼電回路44與交流電源2連接。其中，該繼電回路44包括斷路器QA1、第一交流接觸器KMl、第二交流接觸器KM2，其中，該第一交流接觸器KMl和第二交流接觸器KM2并聯(lián)在斷路器QAl與電抗器43之間。進(jìn)一步地，在每個(gè)橋臂上相應(yīng)的并聯(lián)一個(gè)或多個(gè)電容C1、C2和C3，其分別構(gòu)成IGBT開關(guān)的吸收回路，抑制IGBT開關(guān)的浪涌尖峰電壓，防止橋臂上的IGBT開關(guān)被擊穿。在該P(yáng)WM變流器41的直流側(cè)電路411則包括一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的濾波電容C4，還包括一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的電解電容C5，并且該濾波電容C4與電解電容C5并聯(lián)。結(jié)合圖I、圖2至圖4中所示，控制電路5，具體地，該電路控制5包括指令電流運(yùn)算電路51和電流跟蹤控制電路52，其中，該指令電流運(yùn)算電路51的一端分別通過(guò)第一電流互感器55與負(fù)載3的電路進(jìn)行連接，另外，在控制電路5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，該指令電流運(yùn)算電路51與電流跟蹤控制電路52連接。如圖4所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該指令電流運(yùn)算電路51包括復(fù)雜可編程邏輯器件(簡(jiǎn)稱“CPLD”)510和一控制芯片511，具體地，該控制芯片511為TMS520F28555系統(tǒng)，以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器512，其中，該數(shù)模轉(zhuǎn)換器512與電流跟蹤控制電路52相互連接，通過(guò)該數(shù)模轉(zhuǎn)換器512可以實(shí)現(xiàn)電流跟蹤控制電路52和指令電流運(yùn)算電路51的通信。另外，該數(shù)模轉(zhuǎn)換器512與控制芯片511、CPLD器件510連接，實(shí)施中，電流跟蹤電路控制電路52將模擬信號(hào)通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器512轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，控制芯片511采集該數(shù)字信號(hào)并生成PWM脈沖信號(hào)，根據(jù)該P(yáng)WM脈沖信號(hào)，該CPLD器件510進(jìn)行邏輯運(yùn)算，產(chǎn)生補(bǔ)償電流。另外，該控制電路5還包括保護(hù)電路515，該保護(hù)電路515與CPLD器件510相連接，利用該保護(hù)電路515可以對(duì)該靜止無(wú)功發(fā)生器I中出現(xiàn)短路、過(guò)流或者交流電源2發(fā)生電壓過(guò)壓時(shí)，通過(guò)CPLD器件510向控制芯片511發(fā)出信號(hào)，控制芯片511切斷電路，從而起到保護(hù)靜止無(wú)功發(fā)生器I的作用。進(jìn)一步地，該靜止無(wú)功發(fā)生器I包括驅(qū)動(dòng)電路6，該驅(qū)動(dòng)電路6與電流跟蹤控制電路52和主電路4相連接，具體地，該驅(qū)動(dòng)電路6包括電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊以及保護(hù)模塊，電源模塊與驅(qū)動(dòng)模塊和保護(hù)模塊相連接，保護(hù)模塊與PWM變流器相連接；其中，該電源模塊為該驅(qū)動(dòng)電路6提供正常工作時(shí)的電源；保護(hù)模塊主要用于檢測(cè)主電路4的電流和溫度信號(hào)，當(dāng)電流出現(xiàn)過(guò)流或溫度過(guò)高等必要情況時(shí)，可以停止主電路4工作。實(shí)施中，如圖2中所示，交流電源2輸出交流電源18&，1813，18(3，該負(fù)載3的電流為iLa，iLb，iLc，通過(guò)該第一電流互感器55，該指令電流運(yùn)算電路51檢測(cè)到負(fù)載3中的電流的相位和大小，并且通過(guò)該指令電流運(yùn)算電路51計(jì)算出補(bǔ)償電流，另外，通過(guò)電流跟蹤控制電路52對(duì)主電路4中的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)，并且對(duì)主電路4中的電流icc，icb，ica進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而通過(guò)該指令電流運(yùn)算電路51和該電流跟蹤控制電路52以及驅(qū)動(dòng)電路6將主電路4中的電流icc, icb, ica分別與負(fù)載iLc, iLb, iLa的電流相同,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載3的無(wú)功補(bǔ)償。另外，該靜止無(wú)功發(fā)生器I還包括顯示裝置，并且該顯示裝置包括LCM控制板和顯示屏、操作鍵，該LCM控制板與控制電路2相連接，通過(guò)該控制電路2將信號(hào)輸入至該LCM控制板，并且經(jīng)過(guò)其處理后由該顯示屏的顯示出來(lái)，并且可以直接通過(guò)顯示裝置上的操作鍵的操作，通過(guò)該LCM控制板向控制電路2發(fā)出指令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止無(wú)功發(fā)生器I的某些參數(shù)的設(shè)置。以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本實(shí)用新型并不限制于以上描述的具體實(shí)施例，其只是作為范例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何等同修改和替代也都在本實(shí)用新型的范疇之中。因此，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種靜止無(wú)功發(fā)生器，所述靜止無(wú)功發(fā)生器與所述交流電源和所述負(fù)載組成一個(gè)電路回路，其特征在于，包括 用于提供無(wú)功補(bǔ)償電流的控制電路，所述控制電路包括指令電流運(yùn)算電路和電流跟蹤控制電路，所述指令電流運(yùn)算電路一端與所述負(fù)載連接，所述指令電流運(yùn)算電路另一端與所述電流跟蹤控制電路連接； 用于驅(qū)動(dòng)主電路的驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路與所述電流跟蹤控制電路相連接； 主電路，所述主電路包括一電壓型PWM變流器，所述PWM變流器包括交流側(cè)電路和直流側(cè)電路，所述交流側(cè)電路的通過(guò)電抗器與所述交流電源連接；所述主電路還與所述驅(qū)動(dòng)電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜止無(wú)功發(fā)生器，其特征在于，所述主電路包括一繼電回路，所述繼電回路包括斷路器、第一交流接觸器、第二交流接觸器，所述第一交流接觸器和所述第二交流接觸器并聯(lián)在所述斷路器和所述電抗器之間，所述電抗器與PWM變流器相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜止無(wú)功發(fā)生器，其特征在于，所述PWM變流器為三相全橋PWM變流器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜止無(wú)功發(fā)生器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路包括電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和保護(hù)模塊，所述電源模塊與所述驅(qū)動(dòng)模塊和所述保護(hù)模塊相連接，所述保護(hù)模塊與所述PWM變流器相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜止無(wú)功發(fā)生器，其特征在于，所述指令電流運(yùn)算電路包括復(fù)雜可編程邏輯器件、控制芯片，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述復(fù)雜可編程邏輯器件與保護(hù)電路連接；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與所述復(fù)雜可編程邏輯器件、所述控制芯片連接，所述指令電流運(yùn)算電路通過(guò)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與所述電流跟蹤控制電路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜止無(wú)功發(fā)生器，其特征在于，所述指令電流運(yùn)算電路通過(guò)第一電流互感器與所述負(fù)載連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜止無(wú)功發(fā)生器，其特征在于，所述靜止無(wú)功發(fā)生器還包括顯示裝置，所述顯示裝置的控制面板與所述控制電路連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種靜止無(wú)功發(fā)生器，所述靜止無(wú)功發(fā)生器與所述交流電源和所述負(fù)載組成一個(gè)電路回路，其中，包括控制電路，所述控制電路包括指令電流運(yùn)算電路和電流跟蹤控制電路，所述指令電流運(yùn)算電路一端與所述負(fù)載連接，所述指令電流運(yùn)算電路另一端與所述電流跟蹤控制電路連接；驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路與所述電流跟蹤控制電路相連接；主電路，所述主電路包括一電壓型PWM交流器，所述PWM交流器包括交流側(cè)電路和直流側(cè)電路，所述交流側(cè)電路的通過(guò)電抗器與所述交流電源連接；所述主電路還與所述驅(qū)動(dòng)電路連接。其可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大小變化的無(wú)功進(jìn)行快速和連續(xù)的補(bǔ)償，克服了傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償器相應(yīng)速度慢、補(bǔ)償效果不能精確控制等缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J3/18GK202797985SQ201220355969
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者朱忠才 申請(qǐng)人:上海山社電子科技有限公司