电压补偿装置制造方法及图纸

技术编号:15514284 阅读:179 留言:0更新日期:2017-06-04 06:11
本发明专利技术公开了一种电压补偿装置。其中,该装置包括:串联连接的多个有源电力滤波器SAPF;第一控制器,用于生成控制指令,其中,所述控制指令用于指示投入运行的SAPF的运行数量和补偿电压;多个第二控制器,与所述第一控制器相连,其中,每个所述第二控制器分别与一个所述SAPF连接,所述第二控制器用于在所述控制指令的触发下,控制与所述运行数量对应的SAPF按照各自的补偿电压对电网进行补偿。本发明专利技术解决了高压大容量场合下进行谐波电压补偿的拓扑、控制算法及硬件电路设计复杂的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
电压补偿装置
本专利技术涉及电力传输领域,具体而言,涉及一种电压补偿装置。
技术介绍
串联型的有源滤波器作为一种补偿电网谐波电压的定制电力设备,已有较多的研究与应用。其一般拥有单独的采样、控制等模块,可以在电网侧出现电压质量问题时,数个毫秒内迅速的注入一个相反的补偿电压,保证了敏感负荷的正常运行。然而,在高压大容量场合下,传统的变流器结构面临着容量和开关频率之间的矛盾,无法直接应用于电压质量问题的治理。在低压应用场合的谐波补偿中现有技术采用如图1和图2所示的SAPF装置。图1是根据现有技术的一种三单相拓扑结构的SAPF装置的示意图,如图1所示,以三相电路中的A相为例,将四个逆变器T11、T21、T31、以及T41桥接,其中,将逆变器T11与T31串联,将逆变器T21与T41串联,并将上述串联后的两组逆变器与储能电容Vdc1并联,在三相电网电路中的A相电路中串接一个变压器,将电网中的该相电路由原电压vsa调整为vLa,其中,该变压器先与一电容先并联,再串联一个电感组成一个滤波器,将该滤波器带电感的一端接入逆变器T21与T41之间,将该滤波器无电感一端接入逆变器T11与T31之间,另外对于该三相电网的另外B、C两相也接入同样的SAPF,在此不再赘述,通过该上述连接方法,组成基于三相四线式结构的SAPF。图2是根据现有技术的一种三相四线式拓扑结构的SAPF装置的示意图,如图2所示。将六个逆变器T1、T2、T3、T4、T5、以及T6桥接,其中,将逆变器T1与T4串联,将逆变器T3与T6串联,将逆变器T5与T2串联,将两个储能电容串联,并将串联好的多组逆变器和串联好的储能电容与另一储能电容Vdc并联,标记逆变器T1与T4之间存在连接点a,标记逆变器T3与T6之间存在连接点b,标记逆变器T5与T2之间存在连接点c,标记两个储能电容之间存在连接点m,在电网电路的三相电路中分别串联一个变压器,以其中A相为例,电网的该相电路可以将原有的电压vsa通过变压器调整为vLa。其中,每个与电网电路中的变压器相对的另一端并联接入一电容后再串接一电感,组成与三相电路中每相对应的三组滤波电路,再将每组滤波电路中接有电感的一端分别接到对应的连接点a、b、以及c上,将每组滤波电路中无电感的一端串联在一起后接到连接点m上,组成三相四线式结构的SAPF。针对上述在高压大容量场合下进行谐波电压补偿的拓扑、控制算法及硬件电路设计复杂,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种电压补偿装置,以至少解决高压大容量场合下进行谐波电压补偿的拓扑、控制算法及硬件电路设计复杂的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面,提供了一种电压补偿装置,包括:串联连接的多个有源电力滤波器SAPF;第一控制器,用于生成控制指令,其中,所述控制指令用于指示投入运行的SAPF的运行数量和补偿电压;多个第二控制器,与所述第一控制器相连,其中,每个所述第二控制器分别与一个所述SAPF连接,所述第二控制器用于在所述控制指令的触发下,控制与所述运行数量对应的SAPF按照各自的补偿电压对电网进行补偿。进一步地,所述第一控制器中设置有:信息采集接口,用于采集电网中的电压信息;分配单元,与所述信息采集接口相连,用于根据所述电压信息生成所述控制指令。进一步地,所述信息采集接口与电压采样装置连接,用于基于所述电压采样装置的采样电压,得到所述电压信息。进一步地,所述第一控制器中还设置有:第一通信单元,与所述多个第二控制器连接,用于接收所述第二控制器上传的SAPF的运行状态。进一步地,所述分配单元包括:数量分配模块,用于根据所述电压信息和电网的运行模式,并确定投入运行的SAPF的运行数量;电压分配模块,用于根据所述电压信息和确定出的运行数量,为所述投入运行的SAPF分配补偿电压。进一步地,所述第二控制器中设置有:状态采集接口,与所述SAPF相连接,用于采集所述SAPF的运行状态;第二传输单元,连接于所述状态采集接口与所述第一控制器之间,用于将所述运行状态上传至所述第一控制器。进一步地,所述SPAF为三相有源电力滤波器。进一步地,多个所述有源电力滤波器的容量全部相同。进一步地,所述第一控制器中还设置有:软件过压故障处理装置,用于在电压补偿装置出现过压故障的情况下,启动过压保护,以暂停电压补偿装置运行;软件过流故障处理装置,用于在电压补偿装置出现过流故障的情况下启动过流保护,以暂停电压补偿装置运行;过热故障处理装置,用于在装置硬件部分出现温度过高的情况下启动过热保护,以暂停电压装置运行。进一步地,所述电压补偿装置至少包括所述第一控制器和所述第二控制器两层控制器。进一步地,所述多个有源电力滤波器SAPF按照预定顺序排列,其中,所述第一控制器和一个所述第二控制器集成在第一台SAPF上,所述多个SAPF中除所述第一台SAPF之外的每个SAPF上集成一个所述第二控制器。在本专利技术实施例中,将多个有源滤波器SAPF通过串联接法连接在一起,再与电网中的电路相连,在进行串联连接前,先将第二控制器与对应的SAPF一一连接,再将多个第二控制器与第一控制器相连,其中,第一控制器用于生成控制指令,通过控制指令,指示投入运行的SAPF的运行数量和补偿电压,并通过连接关系将该控制指令发送至第二控制器,触发第二控制器控制与运行数量对应的SAPF,使SAPF按照对应的补偿电压对电网进行补偿。通过第一控制器发出的控制指令,集中控制多个串联的SAPF的运行数量和每个运行的SAPF对电网进行补偿的补偿电压值,实现高压大容量场合下电压谐波的补偿功能,进而解决了高压大容量场合下进行谐波电压补偿的拓扑、控制算法及硬件电路设计复杂的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,构成本申请的一部分,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1是根据现有技术的一种三单相拓扑结构的SAPF装置的示意图;图2是根据现有技术的一种三相四线式拓扑结构的SAPF装置的示意图;图3是根据本专利技术实施例的一种电压补偿装置的示意图一;图4是根据本专利技术实施例的一种可选的SAPF的单相结构等效电路的示意图;图5是根据本专利技术实施例的一种可选的SAPF阵列的示意图;图6是根据本专利技术实施例的一种电压补偿装置的示意图二;图7(a)是根据本专利技术实施例的一种电网电压仿真波形的示意图;图7(b)是根据本专利技术实施例的一种经过SAPF1补偿后的电网波形的示意图;图7(c)是根据本专利技术实施例的一种经过SAPF2补偿后的电网波形的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是,本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此本文档来自技高网
...
电压补偿装置

【技术保护点】
一种电压补偿装置,其特征在于,包括:串联连接的多个有源电力滤波器SAPF;第一控制器,用于生成控制指令,其中,所述控制指令用于指示投入运行的SAPF的运行数量和补偿电压;多个第二控制器,与所述第一控制器相连,其中,每个所述第二控制器分别与一个所述SAPF连接,所述第二控制器用于在所述控制指令的触发下,控制与所述运行数量对应的SAPF按照各自的补偿电压对电网进行补偿。

【技术特征摘要】
1.一种电压补偿装置,其特征在于,包括:串联连接的多个有源电力滤波器SAPF;第一控制器,用于生成控制指令,其中,所述控制指令用于指示投入运行的SAPF的运行数量和补偿电压;多个第二控制器,与所述第一控制器相连,其中,每个所述第二控制器分别与一个所述SAPF连接,所述第二控制器用于在所述控制指令的触发下,控制与所述运行数量对应的SAPF按照各自的补偿电压对电网进行补偿。2.根据权利要求1所述的电压补偿装置,其特征在于,所述第一控制器中设置有:信息采集接口,用于采集电网中的电压信息;分配单元,与所述信息采集接口相连,用于根据所述电压信息生成所述控制指令。3.根据权利要求2所述的电压补偿装置,其特征在于,所述信息采集接口与电压采样装置连接,用于基于所述电压采样装置的采样电压,得到所述电压信息。4.根据权利要求2所述的电压补偿装置,其特征在于,所述第一控制器中还设置有:第一通信单元,与所述多个第二控制器连接,用于接收所述第二控制器上传的SAPF的运行状态。5.根据权利要求2所述的电压补偿装置,其特征在于,所述分配单元包括:数量分配模块,用于根据所述电压信息和电网的运行模式,并确定投入运行的SAPF的运行数量;电压分配模块,用于根据所述电压信息和确定出的运行数量,为所述投入...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾东强孙健钱叶牛常乾坤王海云张岩张再驰王存平杨楠陈茜
申请(专利权)人:国网北京市电力公司国家电网公司
类型:发明
国别省市:北京,11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1