配電網(wǎng)靜止同步自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種配電網(wǎng)靜止同步自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置，屬于無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域，包括數(shù)據(jù)采集單元、控制單元、無(wú)功補(bǔ)償單元，其特征在于：還包括通訊模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控單元；所述的數(shù)據(jù)采集單元為與配電網(wǎng)連接的互感器；所述的控制單元包括順序連接的指令電流運(yùn)算電路、電流跟蹤控制電路和驅(qū)動(dòng)電路；所述的指令電流運(yùn)算電路通過(guò)通訊模塊連接遠(yuǎn)程監(jiān)控單元；所述的無(wú)功補(bǔ)償單元包括靜止同步補(bǔ)償器。與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有補(bǔ)償可靠的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】配電網(wǎng)靜止同步自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無(wú)功補(bǔ)償裝置，特別是一種適用于配電網(wǎng)靜止同步自動(dòng)跟蹤的補(bǔ)償裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)中，整流和變頻設(shè)備所占的比例也在不斷增加，諸如交流電弧爐、電氣化鐵路、大型軋鋼機(jī)等均屬于動(dòng)態(tài)變化的非線性負(fù)荷。這類(lèi)負(fù)荷的特點(diǎn)是有功功率與無(wú)功功率隨時(shí)間作快速變化，由于其非線性和不平衡的用電特性，使供電電網(wǎng)的電壓波形發(fā)生畸變，引起電壓的波動(dòng)、閃變以及三相不平衡，甚至引起系統(tǒng)頻率的波動(dòng)，而且向系統(tǒng)注入大量的諧波，對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。因此，優(yōu)化無(wú)功功率的合理配置，采用無(wú)功補(bǔ)償?shù)拇胧┦请娏萍脊ぷ髡邞?yīng)密切關(guān)注的問(wèn)題。
[0003]近年發(fā)展起來(lái)的靜止型無(wú)功補(bǔ)償裝置(SVC)在國(guó)內(nèi)外得到較快的發(fā)展與實(shí)際應(yīng)用。但:①含有較多的無(wú)源器件，體積和占地面積都比較大本身對(duì)諧波沒(méi)有抑制能力，例如TCR本身還會(huì)產(chǎn)生大量低次諧波，需要額外的濾波器易受系統(tǒng)參數(shù)的影響:SVC是阻抗型補(bǔ)償裝置，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)很敏感，當(dāng)SVC參數(shù)配置不合理或者運(yùn)行一段時(shí)間后，系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，很容易引起系統(tǒng)諧振或諧波電流放大，諧振或諧波電流放大不僅危害SVC自身的設(shè)備安全，對(duì)系統(tǒng)其他設(shè)備的安全也是隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種配電網(wǎng)靜止同步自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種配電網(wǎng)靜止同步自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置，包括數(shù)據(jù)采集單元、控制單 元、無(wú)功補(bǔ)償單元，其特征在于:還包括通訊模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控單元；所述的數(shù)據(jù)采集單元為與配電網(wǎng)連接的互感器；所述的互感器連接于配電網(wǎng)，電流互感器與控制單元電路連接，所述的電路有一支路經(jīng)由電壓互感器與無(wú)功補(bǔ)償單元主電路連接；所述的控制單元包括順序連接的指令電流運(yùn)算電路、電流跟蹤控制電路和驅(qū)動(dòng)電路；所述的指令電流運(yùn)算電路通過(guò)通訊模塊連接遠(yuǎn)程監(jiān)控單元，將即時(shí)操作數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控單元；所述的無(wú)功補(bǔ)償單元包括靜止同步補(bǔ)償器，靜止同步補(bǔ)償器主電路與所述的驅(qū)動(dòng)電路連接；所述的靜止同步補(bǔ)償器為電壓型PWM變流器，PWM變流器并聯(lián)直流側(cè)電容，直流側(cè)電容兩端并聯(lián)數(shù)據(jù)采集單元的電壓互感器，PWM變流器輸出線路經(jīng)由電感器、電流互感器一端連接配電網(wǎng)母線，另一端連接電流跟蹤控制電路輸入端；
[0006]優(yōu)化方案中，還包括強(qiáng)制控制單元，所述的控制單元電流跟蹤控制電路和驅(qū)動(dòng)電路之間有一斷路器；所述的遠(yuǎn)程控制單元通過(guò)通訊模塊與強(qiáng)制控制單元數(shù)據(jù)連接，所述的強(qiáng)制控制單元與控制單元驅(qū)動(dòng)電路和所述的斷路器電路連接。
[0007]上述的遠(yuǎn)程控制單元具有身份權(quán)限認(rèn)定模塊。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有以下突出的有益效果:[0009]1、具有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)自動(dòng)跟蹤無(wú)功調(diào)節(jié)能力，可為電力系統(tǒng)提供動(dòng)態(tài)無(wú)功電源、調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓，當(dāng)系統(tǒng)電壓較低、重負(fù)荷時(shí)能輸出容性無(wú)功；當(dāng)系統(tǒng)電壓較高、輕負(fù)荷時(shí)能輸出感性無(wú)功，將供電電壓補(bǔ)償?shù)揭粋€(gè)合理水平。
[0010]2、具備響應(yīng)速度快、吸收無(wú)功連續(xù)的特點(diǎn)。
[0011]3、雙路控制，確保穩(wěn)定工作狀態(tài)。
【【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意框圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意框圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0014]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例1包括數(shù)據(jù)采集單元、控制單元、無(wú)功補(bǔ)償單元、通訊模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控單元。
[0016]所述的數(shù)據(jù)采集單元為與配電網(wǎng)連接的互感器。所述的互感器連接于配電網(wǎng)，電流互感器與控制單元電路連接，所述的電路有一支路經(jīng)由電壓互感器與無(wú)功補(bǔ)償單元電路連接。
[0017]所述的控制單元包括順序連接的指令電流運(yùn)算電路、電流跟蹤控制電路和驅(qū)動(dòng)電路，所述的驅(qū)動(dòng)電路與無(wú)功補(bǔ)償單元主電路連接。由互感器實(shí)時(shí)檢測(cè)補(bǔ)償對(duì)象的電壓情況，經(jīng)指令電流運(yùn)算電路計(jì)算得出·補(bǔ)償對(duì)象電流中的諧波、無(wú)功以及負(fù)序分量。所述的指令電流運(yùn)算電路通過(guò)通訊模塊連接遠(yuǎn)程監(jiān)控單元，將即時(shí)操作數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控單元。本實(shí)施例中，所述的控制單元具體為DSPTMS320F28系列單片機(jī)，該單片機(jī)集成有順序連接的指令電流運(yùn)算電路、電流跟蹤控制電路和驅(qū)動(dòng)電路。
[0018]所述的無(wú)功補(bǔ)償單元包括靜止同步補(bǔ)償器，靜止同步補(bǔ)償器主電路與所述的驅(qū)動(dòng)電路連接；所述的靜止同步補(bǔ)償器為由IGBT構(gòu)成的電壓型PWM變流器，PWM變流器并聯(lián)直流側(cè)電容，直流側(cè)電容兩端并聯(lián)數(shù)據(jù)采集單元的電壓互感器，PWM變流器輸出線路經(jīng)由電感器、電流互感器，一端連接配電網(wǎng)母線，另一端連接電流跟蹤控制電路輸入端。無(wú)功補(bǔ)償單元其作用是根據(jù)指令電流運(yùn)算電路得出的補(bǔ)償電流的指令信號(hào)，產(chǎn)生實(shí)際的補(bǔ)償電流。
[0019]優(yōu)化方案中，所述的直流側(cè)電容并聯(lián)電解電容，電解電容用來(lái)儲(chǔ)存直流側(cè)能量。PWM變流器輸出端與電感器之間串聯(lián)濾波電容，濾波電容的作用為濾出直流側(cè)的毛刺。PWM變流器輸出端與配電網(wǎng)母線之間串聯(lián)有溫控器，溫控器用來(lái)檢測(cè)無(wú)功補(bǔ)償單元作業(yè)溫度，當(dāng)超過(guò)限定溫度時(shí)(85°C )，溫控器自動(dòng)切斷主回路。
[0020]如圖2所示，實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，還包括強(qiáng)制控制單元，所述的電流跟蹤控制電路和驅(qū)動(dòng)電路之間有一斷路器。所述的遠(yuǎn)程控制單元經(jīng)由通訊模塊與強(qiáng)制控制單元數(shù)據(jù)連接，強(qiáng)制控制單元與驅(qū)動(dòng)電路和所述的斷路器電路連接。所述的遠(yuǎn)程控制單元具有身份權(quán)限認(rèn)定模塊，通過(guò)通訊模塊將給定信號(hào)輸入強(qiáng)制控制單元，強(qiáng)制控制單元連接所述的控制單元的驅(qū)動(dòng)電路，并對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償單元激發(fā)一個(gè)瞬時(shí)的強(qiáng)制控制信號(hào)。所述的遠(yuǎn)程控制單元用于突發(fā)情況的替代控制。
[0021]本實(shí)用新型所涉及的電子元器件均為已知技術(shù)，其內(nèi)在結(jié)構(gòu)、內(nèi)在電路方式、復(fù)雜可編程邏輯芯片(CPLD)單片機(jī)的內(nèi)部集成電路和編程方式不再累述。所涉及的指令電流運(yùn)算電路通過(guò)通訊模塊連接遠(yuǎn)程監(jiān)控單元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，僅為數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)顯示方式同現(xiàn)有的現(xiàn)有的DSP單片機(jī)數(shù)據(jù)顯示方式，并未涉及新的數(shù)據(jù)方式，以及新的軟件。
【權(quán)利要求】
1.一種配電網(wǎng)靜止同步自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置，包括數(shù)據(jù)采集單元、控制單元、無(wú)功補(bǔ)償單元，其特征在于:還包括通訊模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控單元；所述的數(shù)據(jù)采集單元為與配電網(wǎng)連接的互感器；所述的互感器連接于配電網(wǎng)，電流互感器與控制單元電路連接，所述的電路有一支路經(jīng)由電壓互感器與無(wú)功補(bǔ)償單元電路連接；所述的控制單元包括順序連接的指令電流運(yùn)算電路、電流跟蹤控制電路和驅(qū)動(dòng)電路；所述的指令電流運(yùn)算電路通過(guò)通訊模塊連接遠(yuǎn)程監(jiān)控單元，將即時(shí)操作數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控單元；所述的無(wú)功補(bǔ)償單元包括靜止同步補(bǔ)償器，靜止同步補(bǔ)償器主電路與所述的驅(qū)動(dòng)電路連接；所述的靜止同步補(bǔ)償器為電壓型PWM變流器，PWM變流器并聯(lián)直流側(cè)電容，直流側(cè)電容兩端并聯(lián)數(shù)據(jù)采集單元的電壓互感器，PWM變流器輸出線路經(jīng)由電感器、電流互感器，一端連接配電網(wǎng)母線，另一端連接電流跟蹤控制電路輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)靜止同步自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置，其特征在于:還包括強(qiáng)制控制單元，所述的控制單元電流跟蹤控制電路和驅(qū)動(dòng)電路之間有一斷路器；所述的遠(yuǎn)程控制單元通過(guò)通訊模塊與強(qiáng)制控制單元數(shù)據(jù)連接，所述的強(qiáng)制控制單元與控制單元驅(qū)動(dòng)電路和所述的斷路器電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配電網(wǎng)靜止同步自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述的遠(yuǎn)程控制單元具有身份權(quán)限認(rèn)定模塊。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK203645337SQ201320865289
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】郭志紅, 王興照, 吳建, 韓克存, 魏煒, 李明, 羅鳳章, 楊祎, 李登武 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院