本實(shí)用新型屬于電能質(zhì)量治理的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種適用于混合無(wú)功補(bǔ)償裝置的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電能是一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一，作為現(xiàn)代社會(huì)的支柱能源和經(jīng)濟(jì)命脈是我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活不可或缺的。作為交流電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的一個(gè)重要因素，無(wú)功功率與電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全穩(wěn)定息息相關(guān)。低壓配電網(wǎng)的很多工業(yè)負(fù)荷都消耗著大量的無(wú)功功率，無(wú)功不足會(huì)引起系統(tǒng)功率因數(shù)降低，電壓降落和閃變，這嚴(yán)重影響了電能質(zhì)量。由此可見(jiàn)，在電力系統(tǒng)中大力發(fā)展動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)勢(shì)在必行，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

晶閘管投切電容器TSC(Thyristor switched capacitor)是將兩個(gè)反并聯(lián)晶閘管與補(bǔ)償電容器相串聯(lián)，通過(guò)投切電容器來(lái)補(bǔ)償無(wú)功功率的一種無(wú)功補(bǔ)償裝置，TSC生產(chǎn)成本較低，但只能進(jìn)行分級(jí)的無(wú)功補(bǔ)償，而且效率低，控制精度不高，還可能給電網(wǎng)帶來(lái)危害。

配電網(wǎng)靜止無(wú)功發(fā)生器D-STATCOM的核心結(jié)構(gòu)是自換相橋式電路，自換相橋式電路經(jīng)連接電抗器或直接并聯(lián)在電網(wǎng)上，利用對(duì)電路中開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與關(guān)斷的控制，調(diào)節(jié)電路交流側(cè)所輸出電壓的相位、改變電壓幅值，也可以直接改變交流側(cè)的電流的大小，使配電網(wǎng)靜止無(wú)功發(fā)生器D-STATCOM電路發(fā)出的電流能夠抵消電網(wǎng)中多余的無(wú)功電流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)連續(xù)快速補(bǔ)償無(wú)功的目的。配電網(wǎng)靜止無(wú)功發(fā)生器D-STATCOM不僅能持續(xù)地補(bǔ)償無(wú)功，還起到維持電壓穩(wěn)定的作用，并且響應(yīng)速度快、沒(méi)有多余損耗，只是由于高造價(jià)和容量受限，沒(méi)有得到普及。

混合型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，目的是將TSC和D-STATCOM兩部分按一定容量比例結(jié)合實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品成本的降低與性能的提升，由于混合型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置具有成本低，補(bǔ)償精度高，對(duì)小幅波動(dòng)負(fù)荷響應(yīng)時(shí)間快等特點(diǎn)，在很多方面都具備廣泛的應(yīng)用前景。但如果將TSC與D-STATCOM簡(jiǎn)單的接入系統(tǒng)中而不改變其控制策略，只會(huì)造成D-STATCOM部分容量的浪費(fèi)，且在補(bǔ)償速度上不能發(fā)揮D-STATCOM的優(yōu)勢(shì)。

因此現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中亟需要一種新的技術(shù)方案來(lái)解決這一問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供了一種適用于混合無(wú)功補(bǔ)償裝置的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的晶閘管投切電容器與配電網(wǎng)靜止無(wú)功發(fā)生器單獨(dú)使用的時(shí)候各自的缺點(diǎn)，結(jié)合了兩者的優(yōu)勢(shì)，使TSC能夠?qū)崿F(xiàn)分級(jí)大容量的無(wú)功補(bǔ)償，D-STATCOM能夠?qū)崿F(xiàn)TSC兩級(jí)之間的連續(xù)調(diào)整，達(dá)到了降低動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)成本的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種適用于混合無(wú)功補(bǔ)償裝置的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征是：包括電網(wǎng)電流傳感器、電網(wǎng)電壓傳感器、數(shù)據(jù)中繼器、控制終端、晶閘管投切電容器單元及配電網(wǎng)靜止無(wú)功發(fā)生器，所述電網(wǎng)電流傳感器和電網(wǎng)電壓傳感器分別設(shè)置在電網(wǎng)上，電網(wǎng)電流傳感器和電網(wǎng)電壓傳感器均通過(guò)數(shù)據(jù)中繼器與控制終端連接；所述控制終端與電網(wǎng)通信連接，控制終端包括處理器、無(wú)線(xiàn)通信收發(fā)器、A/D轉(zhuǎn)化器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中無(wú)線(xiàn)通信收發(fā)器、A/D轉(zhuǎn)化器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分別與處理器通信連接；所述晶閘管投切電容器單元和配電網(wǎng)靜止無(wú)功發(fā)生器以并聯(lián)的方式接入電網(wǎng)中，并均與控制終端通信連接。

優(yōu)選的，所述晶閘管投切電容器單元由電容器、電抗器和兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管構(gòu)成，且該晶閘管投切電容器單元的數(shù)量為三個(gè)以上。

通過(guò)上述設(shè)計(jì)方案，本實(shí)用新型可以帶來(lái)如下有益效果：為了能實(shí)現(xiàn)TSC與D-STATCOM動(dòng)作的一致性以及補(bǔ)償容量的互補(bǔ)性，本實(shí)用新型提供一種適用于混合無(wú)功補(bǔ)償裝置的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，控制終端根據(jù)從電網(wǎng)中采集的信息，通過(guò)數(shù)據(jù)處理，來(lái)確定D-STATCOM的補(bǔ)償容量以及TSC的投入或切除數(shù)量，給出了TSC和D-STATCOM最佳容量配比為2：1,TSC單元之間的最佳容量配比為1：1：1，同時(shí)將信號(hào)分別發(fā)送給TSC和D-STATCOM，根據(jù)上級(jí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，使TSC能夠?qū)崿F(xiàn)分級(jí)大容量的無(wú)功補(bǔ)償，D-STATCOM能夠?qū)崿F(xiàn)TSC兩級(jí)之間的連續(xù)調(diào)整,TSC和D-STATCOM二者互補(bǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)低成本、大容量的快速補(bǔ)償無(wú)功。從而實(shí)現(xiàn)了在保證混合裝置準(zhǔn)確補(bǔ)償無(wú)功的同時(shí)，使其提高了效率，降低了制造運(yùn)行維護(hù)的成本。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖說(shuō)明和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型一種適用于混合無(wú)功補(bǔ)償裝置的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中控制終端的結(jié)構(gòu)框圖。

圖中：1-電網(wǎng)電流傳感器、2-電網(wǎng)電壓傳感器、3-數(shù)據(jù)中繼器、4-控制終端、401-處理器、402-無(wú)線(xiàn)通信收發(fā)器、403-A/D轉(zhuǎn)化器、404-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、5-晶閘管投切電容器單元、6-配電網(wǎng)靜止無(wú)功發(fā)生器。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參照?qǐng)D1及圖2，一種適用于混合無(wú)功補(bǔ)償裝置的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征是：包括電網(wǎng)電流傳感器1、電網(wǎng)電壓傳感器2、數(shù)據(jù)中繼器3、控制終端4、晶閘管投切電容器單元5及配電網(wǎng)靜止無(wú)功發(fā)生器6，所述電網(wǎng)電流傳感器1和電網(wǎng)電壓傳感器2分別設(shè)置在電網(wǎng)上，電網(wǎng)電流傳感器1和電網(wǎng)電壓傳感器2均通過(guò)數(shù)據(jù)中繼器3與控制終端4連接；所述控制終端4與電網(wǎng)通信連接,控制終端4包括處理器401、無(wú)線(xiàn)通信收發(fā)器402、A/D轉(zhuǎn)化器403及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器404，其中無(wú)線(xiàn)通信收發(fā)器402、A/D轉(zhuǎn)化器403及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器404分別與處理器401通信連接；所述晶閘管投切電容器單元5和配電網(wǎng)靜止無(wú)功發(fā)生器6以并聯(lián)的方式接入電網(wǎng)中，并均與控制終端4通信連接。

優(yōu)選的，所述晶閘管投切電容器單元5由電容器、電抗器和反并聯(lián)的晶閘管構(gòu)成，且該晶閘管投切電容器單元5的數(shù)量為三個(gè)以上。

控制終端4扮演著十分重要的角色，為了能實(shí)現(xiàn)TSC與D-STATCOM動(dòng)作的一致性以及補(bǔ)償容量的互補(bǔ)性，控制終端4根據(jù)從電網(wǎng)中采集的信息，通過(guò)數(shù)據(jù)處理，以D-STATCOM容量上限作為約束條件將無(wú)功進(jìn)行分配，在先求出D-STATCOM補(bǔ)償容量的前提下求出TSC單元的投入個(gè)數(shù)，使混合無(wú)功補(bǔ)償裝置能夠進(jìn)行精確地補(bǔ)償。給出了TSC和D-STATCOM最佳容量配比為2：1，TSC單元之間的最佳容量配比為1：1：1，同時(shí)將信號(hào)分別發(fā)送給TSC和D-STATCOM，根據(jù)上級(jí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，使TSC能夠?qū)崿F(xiàn)分級(jí)大容量的無(wú)功補(bǔ)償，D-STATCOM能夠?qū)崿F(xiàn)TSC兩級(jí)之間的連續(xù)調(diào)整，TSC和D-STATCOM二者互補(bǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)低成本、大容量的快速補(bǔ)償無(wú)功。在保證混合裝置準(zhǔn)確補(bǔ)償無(wú)功的同時(shí)，使其提高了效率，降低了制造運(yùn)行維護(hù)的成本。在低成本的情況下，使用兩種系統(tǒng)混合的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)補(bǔ)償，同時(shí)對(duì)電壓也有很好的補(bǔ)償效果。