静止无功补偿装置及其操作方法制造方法及图纸

一种静止无功补偿装置，包括：多个电容器组，其供给三相交流(AC)电力；多个双向晶闸管，其断开和接通多个电容器组；和控制器，其计算需要补偿的无功功率的量并控制多个双向晶闸管以对应于所计算出的无功功率的量来断开和接通多个电容器组，其中多个电容器组处于Y形连接的结构。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种静止无功补偿装置及其操作方法，且更具体地，涉及一种改变了其中将用于无功功率的补偿的晶闸管投切电容器(TSC)连接至电力系统的结构的静止无功补偿装置及其操作方法。
技术介绍
为了电力的传输的目的，有必要在直流(DC)输电系统和交流(AC)输电系统中均补偿无功功率。无功功率表示没有实际使用和没有消耗热量的功率。无功功率在电源和电力设备之间来回运送但是没有导致能量的产生，所以它不能被使用。如果无功功率增加，电压在其传输中可能会明显降低并且因此电力可能会切断。为了防止上述问题，有必要适当地补偿无功功率。为此目的，在输电系统中使用无功功率补偿器。无功功率补偿器可以分类为：静止无功补偿器(SVC)，其使用晶闸管元件以补偿无功功率；和静止同步补偿器(STATCOM)，其使用绝缘栅双极型晶体管(IBGT)元件。一般的SVC系统可以包括供给无功功率的晶闸管投切电容器(TSC)和吸收无功功率的晶闸管控制电抗器(TCR)。SVC系统调节TSC和TCR的无功功率以将无功功率供给至电力系统或吸收无功功率。通过这样做，SVC系统控制电压、功率因数和无功功率以便控制整个系统，从而提高电力系统的稳定性。图1为示出构造现有SVC系统的TCR和TSC的电力系统连接的图。如图1中所示，现有的SVC系统100可以包括TCR110和TSC120。TCR110包括三个双向晶闸管111、112和113，以及三个电抗器114、115和116。三个双向晶闸管111、112和113以及三个电抗器114、115和116可以以三角形连接的结构连接至AC电力系统130。在这种情况下，三个双向晶闸管111、112和113以及三个电抗器114、115和116中的每一个构造产生三相AC的三相中的任一相。TCR110接通和关断三个双向晶闸管111、112和113以吸收AC电力系统130的无功功率。TSC120配置为包括三个双向晶闸管121、122和123，以及三个电容器124、125和126。三个双向晶闸管121、122和123以及三个电容器124、125和126可以以三角形连接的结构连接至AC电力系统130。在这种情况下，三个双向晶闸管121、122和123以及三个电容器124、125和126中的每一个构造产生三相AC的三相中的任一相。TSC120接通和关断三个双向晶闸管121、122和123以将无功功率供给至AC电力系统130。图2为示出栅极电压和由于图1中TSC的配置所施加的电压之间关系的图。三角形连接的结构为如下这种结构：将连接诸如晶闸管和电容器的元件的线圈的一端，与另一个线圈的一端相连接，并且从线圈链接点引出的线路与电力系统相连接。以三角形连接的结构配置的电路产生三相AC，其表示以120度的相位差连续产生AC。参见图2，线圈X的一端X2与线圈Y的一端Y1相连接。线圈Y的另一端Y2与线圈Z的一端Z1相连接，且线圈Z的另一端Z2与线圈X的另一端X1相连接。此外，X2和Y1的链接点通过线路与电力系统L1相连接，Y2和Z1的链接点通过线路与电力系统L2相连接，并且，X1和Z2的链接点通过线路与电力系统L3相连接。相电压Up是感应到三个线圈的每一个线圈的电压。在图2中，施加给线圈X的相电压为U31，施加给线圈Y的相电压为U12，以及施加给线圈Z的相电压为U23。线电压UL是施加至彼此相邻的线路之间的电压。在图2中，施加在线路L1和线路L2之间的线电压为U1～2，施加在线路L2和线路L3之间的线电压为U2～3，以及施加在线路L1和线路L3之间的线电压为U1～3。如图2中所示，在三角形连接的结构中相电压等于线电压。也就是，建立Up＝UL的关系。因此，电力系统的线电压施加至TSC的每一个相电压。构造现有SVC系统的TCR和TSC中的每一个均处于三角形连接的结构。因为TCR调节将施加至晶闸管的触发信号，所以TCR必须处于三角形连接的结构。但是，在TSC的情况下，如果TSC的相电压变高，在TSC中需要使用更大量的晶闸管元件并且因此TSC的价格会增加。此外，如果TSC的相电压变高，电容器的绝缘等级会升高故电容器元件可能具有更大的体积并且因此TSC的价格会上升。此外，在这种情况下，施加至每个可配置的设备的电压变为增加，减小了设备的稳定性。
技术实现思路
本公开的实施例提供一种静止无功补偿装置及其操作方法,其中静止无功补偿装置使用处于Y形连接的结构、而不是处于现有的三角形连接结构的TSC，从而降低了TSC的相电压和绝缘等级并因此在提高设备稳定性的同时降低TSC的价格。本公开的技术目标并不限于上述目标，并且尽管在下面未提到其他目标，但在和以下实施例有关的领域的技术人员可以清楚地理解其他目标。实施例提供一种静止无功补偿装置，包括：多个电容器组，其供给三相交流(AC)电力；多个双向晶闸管，其断开和接通多个电容器组；和控制器，其计算需要补偿的无功功率的量并控制多个双向晶闸管以对应于所计算出的无功功率的量来断开和接通多个电容器组，其中多个电容器组处于Y形连接的结构。实施例提供一种静止无功功率补偿系统，包括：晶闸管控制电抗器(TCR)，其吸收无功功率；和晶闸管投切电容器(TSC)，其供给无功功率，其中TSC包括：多个电容器组，其以Y形连接的结构连接并根据断开/接通状态供给三相交流(AC)电力；多个双向晶闸管，其断开和接通多个电容器组；和控制器，其计算需要补偿的无功功率的量并对应于所计算出的无功功率的量来断开和接通多个电容器组。实施例提供一种静止无功功率补偿器的操作方法，所述静止无功功率补偿器包括以Y形连接的结构连接的多个电容器组，该方法包括：计算需要补偿的无功功率的量；对应于所计算出的无功功率的量，通过断开和接通多个电容器组来供给三相交流(AC)电力。一种包括处于Y形连接的结构的晶闸管投切电容器(TSC)的静止无功功率补偿系统的操作方法，该方法包括：计算需要补偿的无功功率的量；对应于所计算出的无功功率的量，吸收无功功率或通过TSC供给无功功率；并吸收在静止无功功率补偿系统中产生的谐波。附图说明图1为示出构造现有的静止无功补偿器(SVR)系统的晶闸管控制电抗器(TCR)和晶闸管投切电容器(TSC)与电力系统的连接的电路图。图2为用于解释栅极电压和由于图1中的TSC的配置所施加的电压之间的关系的图。图3为示出根据本公开实施例的静止无功补偿装置的配置的图。图4为示出根据本公开实施例的静止无功补偿装置与电力系统的连接的电路图。图5为示出根据本公开实施例的静止无功补偿装置如何连接在Y形连接的结构的图。图6为用于解释线电压和由于图5中的静止无功补偿装置的配置所施加的相电压之间的关系的图。图7为示出根据本公开另一实施例的静止无功补偿装置的配置的图。图8为示出根据本公开实施例的静止无功补偿系统的配置的图。图9为示出根据本公开实施例的如何补偿静止无功功率的图。具体实施方式在下文中参考示出本专利技术的示例性实施例的附图来更充分地描述本专利技术。但是，本专利技术可以采用许多不同的形式来具体体现且不应该被解释为局限于在这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开是全面的，并将向本领域的技术人员充分地传达本专利技术的范围。本公开通篇所采用的术语具有在本领域通常使用的含义，且还使用由专利技术人任选的术语。在后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静止无功补偿装置包括：多个电容器组，其供给三相交流(AC)电力；多个双向晶闸管，其断开和接通所述多个电容器组；以及控制器，其计算需要补偿的无功功率的量并控制所述多个双向晶闸管以对应于所计算出的无功功率的量来断开和接通所述多个电容器组，其中，所述多个电容器组处于Y形连接的结构。

【技术特征摘要】
2015.08.19 KR 10-2015-01169981.一种静止无功补偿装置包括：多个电容器组，其供给三相交流(AC)电力；多个双向晶闸管，其断开和接通所述多个电容器组；以及控制器，其计算需要补偿的无功功率的量并控制所述多个双向晶闸管以对应于所计算出的无功功率的量来断开和接通所述多个电容器组，其中，所述多个电容器组处于Y形连接的结构。2.如权利要求1所述的静止无功补偿装置，其中所述Y形连接的结构是如下结构：产生三相交流的三个线圈中的每个线圈的一端被连接以配置一个中性点，并且所述三个线圈中的每个线圈的另一端与电力系统相连接。3.如权利要求1所述的静止无功补偿装置，其中所述多个双向晶闸管中的每一个配置为两个晶闸管反向并联的结构并根据通/断状态使电流沿两个方向流动。4.如权利要求1所述的静止无功补偿装置，进一步包括吸收谐波的谐波滤波器，其中所述谐波滤波器连接至所述多个电容器组的一端。5.如权利要求1所述的静止无功补偿装置，其中所述Y形连接的结构是如下结构：所述多个电容器组中的每个电容器组的一端被连接以配置一个中性点并且所述多个电容器组中的每个电容器组的另一端连接至所述电力系统。6.一种静止无功补偿系统，包括：晶闸管控制电抗器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李景彬，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR