一种三相不平衡及无功补偿自动调节装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及供配电设备技术领域，其目的在于提供了一种三相不平衡及无功补偿自动调节装置，包括静止无功发生器SVG单元、晶闸管投切电容器TSC单元、智能换相开关、采样单元、主控制器和负荷，所述静止无功发生器SVG单元、晶闸管投切电容器TSC单元和智能换相开关均并联接入电网网络，且所述静止无功发生器SVG单元、晶闸管投切电容器TSC单元、智能换相开关、采样单元与主控制器之间均通过GPRS无线方式通信，其有益效果在于：能够快速、准确的在调节三相不平衡的同时补偿无功，并且静止无功发生器SVG单元与智能换相开关和晶闸管投切电容器TSC单元的配合使用能够减少其容量，有助于降低使用成本。

A Three-phase Unbalance and Reactive Power Compensation Automatic Regulating Device

The utility model relates to the technical field of power supply and distribution equipment. The purpose of the utility model is to provide a three-phase unbalanced and reactive power compensation automatic regulating device, which comprises a static var generator SVG unit, a thyristor switching capacitor TSC unit, an intelligent commutation switch, a sampling unit, a main controller and a load, and the static var generator SVG unit, a thyristor switching capacitor TSC unit and an intelligence. The commutation switches are connected in parallel to the power network, and the static var generator SVG unit, thyristor switching capacitor TSC unit, intelligent commutation switch, sampling unit and the main controller communicate by GPRS wireless mode. The beneficial effect is that the static var generator SVG unit and the intelligent SVG unit can compensate the reactive power quickly and accurately while adjusting the three-phase unbalance. The combination of commutation switch and TSC unit of thyristor switching capacitor can reduce its capacity and cost.

【技术实现步骤摘要】
一种三相不平衡及无功补偿自动调节装置
本技术涉及供配电设备
，尤其涉及一种三相不平衡及无功补偿自动调节装置。
技术介绍
随着经济水平的飞速发展，电力负荷也日益增长。而当电网中接入大量的单相负荷、非线性负荷、不对称负荷、冲击性负荷时，将会导致电网出现三相不平衡，此外，一些随机性负荷，例如充电桩、光伏等接入，也是导致电网三相不平衡的主要原因之一。另一方面，因为电力系统中大量的感应电动机与其他电感性用电设备使用不合理等因素，使得设备长期轻载或空载运行，造成电力系统无功不足。当电力系统在三相不平衡与无功不足状态下运行时会增加电能损耗，降低电压质量、发电与供电设备的利用率，用户用电设备无法正常使用，影响供电企业电能合格率、供电可靠性指标，严重时会使得电力系统的稳定性和可靠性降低。为了解决上述电能质量问题，目前常采用的技术主要是电容补偿与SVG补偿，上述方法虽然都能够改善电力系统的电能质量，但是传统电容补偿易造成过补偿与欠补偿，会影响用户用电设备的正常使用，采用SVG能够快速补偿三相不平衡与无功，但是所需SVG容量较大，成本较高。因此，本技术提供了一种既能够有效补偿三相不平衡与无功，同时成本相对较低的自动调节装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，针对现有电能质量改善装置所需SVG单元容量大、成本高的问题，提供了一种三相不平衡及无功补偿自动调节装置，通过静止无功发生器SVG单元的合理利用，既可以作为三相不平衡调节装置使用，又可以作为无功补偿设备使用，同时静止无功发生器SVG单元与智能换相开关和晶闸管投切电容器TSC单元的配合使用能够减少其容量，有助于降低使用成本。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种三相不平衡及无功补偿自动调节装置，包括静止无功发生器SVG单元9、晶闸管投切电容器TSC单元7、智能换相开关6、采样模块10、主控制器11和负荷，其特征在于：所述静止无功发生器SVG单元9、晶闸管投切电容器TSC单元7和智能换相开关6均并联接入电网网络，且所述静止无功发生器SVG单元9、晶闸管投切电容器TSC单元7、智能换相开关6、采样模块10与主控制器11之间均通过GPRS无线方式通信。所述静止无功发生器SVG单元9包括电抗器、IGBT三相桥模块、直流电容器、驱动模块5和GPRS通信电路，所述驱动模块5与IGBT三相桥模块相连接。所述晶闸管投切电容器TSC单元7包括电抗器、反并联的晶闸管、电容器、触发电路8和GPRS通信电路，所述触发电路8与反并联晶闸管相连接。所述智能换相开关6包括接触器、反并联的晶闸管、驱动电路模块和GPRS通信电路，所述驱动电路模块与智能换相开关6相连接，智能换相开关6另一端与负荷相连接。所述采样模块10包括微处理器、A/D转换电路和GPRS通信电路。所述主控制器11包括存储单元和通讯单元。本技术的有益效果：当电力系统运行在三相不平衡或无功不足状态下时，应用本技术能够快速、准确调节三相不平衡，同时补偿无功，静止无功发生器SVG单元既可以作为三相不平衡调节装置使用，又可以作为无功补偿设备使用，并且静止无功发生器SVG单元与智能换相开关和晶闸管投切电容器TSC单元的配合使用能够减少其容量，有助于降低使用成本。附图说明图1是本技术实施例的结构示意图。附图序号及名称：变压器1、断路器2、电流互感器3、隔离开关4、驱动模块5、智能换相开关6、晶闸管投切电容器TSC单元7、触发电路8、静止无功发生器SVG单元9、采样模块10、主控制器11。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，在此本技术的示意性实施例以及说明来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。如图1所示，本技术所述的一种三相不平衡及无功补偿自动调节装置，包括静止无功发生器SVG单元9、晶闸管投切电容器TSC单元7、智能换相开关6、采样模块10、主控制器11和负荷，所述静止无功发生器SVG单元9、晶闸管投切电容器TSC单元7和智能换相开关6均并联接入电网网络，且所述静止无功发生器SVG单元9、晶闸管投切电容器TSC单元7、智能换相开关6、采样模块10与主控制器11之间均通过GPRS无线方式通信。所述静止无功发生器SVG单元9包括电抗器、IGBT三相桥模块、直流电容器、驱动模块5和GPRS通信电路，所述驱动模块5与IGBT三相桥模块相连接。所述晶闸管投切电容器TSC单元7包括电抗器、反并联的晶闸管、电容器、触发电路8和GPRS通信电路，所述触发电路8与反并联晶闸管相连接。所述智能换相开关6包括接触器、反并联的晶闸管、驱动电路模块和GPRS通信电路，所述驱动电路模块与智能换相开关6相连接，智能换相开关6另一端与负荷相连接。所述采样模块10包括微处理器、A/D转换电路和GPRS通信电路。所述主控制器11包括存储单元和通讯单元，具有通信、计算、保护与控制功能。所述负荷可以为充电桩、光伏用户侧和其他一般负荷。本技术在使用时，主要有两个工作过程：①三相不平衡补偿：当电力系统运行时，采样模块10通过电流互感器3采集母线及各支路上的电流信号，通过GPRS通信电路传到主控制器11，主控制器11通过计算，与设定值对比，进行三相不平衡分析，以判断系统是否处于三相不平衡状态。若处于三相不平衡状态，则计算出需要转换的电流值，然后将对应投切信号通过GPRS通信电路发给相应智能换相开关6的触发电路8，触发其工作，将不平衡电流从电流大的相转移到电流小的相，如果仅投入智能换相开关6就可以使系统达到三相平衡状态，则不需要投入静止无功发生器SVG单元9，此时静止无功发生器SVG单元9的输出为零，损耗较小。而如果将智能换相开关6投入后系统仍处于三相不平衡状态，此时主控制器11通过GPRS通信电路给静止无功发生器SVG单元9发送投切信号，从而进一步调节，最终达到三相平衡状态。②无功补偿：当电力系统运行时，采样模块10通过电流互感器3采集母线及各支路上的电流信号，通过GPRS通信电路传到主控制器11，主控制器11计算系统当前的功率因数，与设定目标值对比，当计算所得系统功率因数低于设定的功率因数目标值时，计算出需要补偿的无功电流，然后将对应投切信号通过GPRS通信电路发给相应驱动晶闸管投切电容器TSC单元7的驱动电路模块，驱动晶闸管投切电容器TSC单元7工作，使装置发出无功补偿电流注入系统，如果仅投入晶闸管投切电容器TSC单元7就可以补偿系统功率因数，使其不低于设定目标值，则不需要投入静止无功发生器SVG单元9，此时静止无功发生器SVG单元9的输出为零，损耗很小。而如果将晶闸管投切电容器TSC单元7投入后系统的功率因数仍低于设定值，此时主控制器11通过GPRS通信电路给静止无功发生器SVG单元9发送投切信号，从而进一步补偿，保证系统功率因数始终不低于设置值。在本技术中，当电力系统运行在三相不平衡或无功不足状态下时，应用本技术能够快速、准确调节三相不平衡，同时补偿无功，静止无功发生器SVG单元9既可以作为三相不平衡调节装置使用，又可以作为无功补偿设备使用，并且静止无功发生器SVG单元9与智能换相开关6和晶闸管投切电容器TSC单元7的配合使用能够减少其容量，有助于降低使用成本。以上对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相不平衡及无功补偿自动调节装置，包括静止无功发生器SVG单元(9)、晶闸管投切电容器TSC单元(7)、智能换相开关(6)、采样模块(10)、主控制器(11)和负荷，其特征在于：所述静止无功发生器SVG单元(9)、晶闸管投切电容器TSC单元(7)和智能换相开关(6)均并联接入电网网络，且所述静止无功发生器SVG单元(9)、晶闸管投切电容器TSC单元(7)、智能换相开关(6)、采样模块(10)与主控制器(11)之间均通过GPRS无线方式通信。

【技术特征摘要】
1.一种三相不平衡及无功补偿自动调节装置，包括静止无功发生器SVG单元(9)、晶闸管投切电容器TSC单元(7)、智能换相开关(6)、采样模块(10)、主控制器(11)和负荷，其特征在于：所述静止无功发生器SVG单元(9)、晶闸管投切电容器TSC单元(7)和智能换相开关(6)均并联接入电网网络，且所述静止无功发生器SVG单元(9)、晶闸管投切电容器TSC单元(7)、智能换相开关(6)、采样模块(10)与主控制器(11)之间均通过GPRS无线方式通信。2.根据权利要求1所述的一种三相不平衡及无功补偿自动调节装置，其特征在于：所述静止无功发生器SVG单元(9)包括电抗器、IGBT三相桥模块、直流电容器、驱动模块(5)和GPRS通信电路，所述驱动模块(5)与IGBT三相桥模块相连接。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文庆，刘锋，王冠翔，吴丽珍，陈国发，樊尚明，辛国宝，廖敬丹，郭文萍，张永年，孔纯，安利锋，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司武威供电公司，兰州理工大学，
类型：新型
国别省市：甘肃,62