一种用于电力系统中静止无功补偿器(SVC)自动化技术的静止无功补偿器自动投切复合控制装置,它包括补偿滤波控制器,还包括电容投切执行单元,补偿、滤波电容组;补偿滤波控制器的补偿输出端子和滤波输出端子控制电容投切执行单元,补偿滤波控制器的电源端子和检测端子分别与主回路电源和互感器相连,电容投切执行单元与补偿、滤波电容组的TSC动态补偿和TSF动态滤波相接。本实用新型专利技术解决了投切电容器时接触器触点易烧结,产生谐波,涌流大的缺点及可控硅开关有压降,能耗大,抗干扰能力差的弊端;解决了单一的无功补偿装置谐波大时不投入,控制器易损坏,电容器易爆炸的缺点及单一的滤波装置不能补偿无功的缺点。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电力系统中静止无功补偿器(SVC)自动化技术,特别是与静止无功补偿器自动投切复合控制装置有关。
技术介绍
随着电子技术尤其是计算机信息技术的飞速发展,变频调速驱动器、直流 数字控制装置、软启动装置、可控硅整流调速装置、轧机、电焊机、电弧炉、中频炉等谐波源的日益增多,电网污染越来越严重,电能质量也随之下降。PLC 及计算机等系统受到严重干扰,线路及负载功率因数降低,给企业的正常生产 造成很大影响。据美国电力科学研究员Jane Cle鹏ensen估计,当今与电能质 量相关的问题,在美国每年造成的损失高达260亿美元。而传统电力自动控制 设备静止无功补偿器(SVC)易出现过补偿或欠补偿,补偿跟踪差,谐波含量多, 治理不及时等问题。因此,提高电能质量是实现电力可持续发展的重要基础, 是当今企业节能降耗、环境污染治理的一条新途径。
技术实现思路
为了解决上述电力能源造成的损失,本技术提供了一种降低电力系统 能耗,保护电容,增强可控硅抗干扰能力的静止无功补偿器自动投切复合控制 装置。本技术所提供的静止无功补偿器自动投切复合控制装置,其特征在于 包括具有谐波测量,控制补偿滤波电容投切的补偿滤波控制器,还包括由复合 开关构成的电容投切执行单元,还包括由TSC动态补偿和TSF动态滤波构成的 补偿、滤波电容组;补偿滤波控制器的补偿输出端子和滤波输出端子控制电容 投切执行单元,补偿滤波控制器的电源端子和检测端子分别与主回路电源和互感器相连,电容投切执行单元与补偿、滤波电容组的TSC动态补偿和TSF动态 滤波相接。根据上述静止无功补偿器自动投切复合控制装置,其所述的补偿滤波控制 器具有傅立叶级数计算功能芯片。根据上述静止无功补偿器自动投切复合控制装置,其所述的补偿、滤波电 容组TSC动态补偿和TSF动态滤波容量均按比例分配。本技术有益效果在于1、 采用复合开关,将交流接触器和可控硅的使用优点结合在一起,解决了 接触器触点易烧结,易引起火灾,可控硅能耗大,易击穿等问题,减少了涌流 对电网的冲击,消除切投电容器产生谐波及电网波动,实现电压过零投入,电 流过零切除。2、 TSC+TSF的设计及容量按8:4:2:1的分配,实现了快速、准确地动态补 偿及滤波,互为作用,很好的解决了单一补偿出现的电容损坏及控制器烧毁、 失灵问题,补偿精度高,运行效果理想。3、 在电力电网中,存在大量非线性负载,引起电网电流波形不再是正弦波。 这一非正弦波可用傅立叶级数分解成为一个直流量、基波正弦量和一系列频率 为基波频率整数倍的高次谐波正弦分量之和,对目前三相交流发电机组发出的 电压而言,认为基波为正弦波,即波形中基本无直流量和高次谐波分量。但由 于电力系统中存在着各式各样的谐波源,使得高次谐波的干扰成了当前电力系 统中影响电能质量的一大公害。具有傅立叶级数计算功能的控制器,除具有 常规的无功补偿功能外,还具有50次以下谐波检测的功能,能够准确的分析出 电网的无功分量及谐波性质和次数,跟踪好,补偿准确,改进后的补偿滤波装 置减少了电网的污染,提高了电能质量。附图说明本技术的具体结构由以下附图给出。 图1是本技术结构原理示意图。具体实施方式以下结合附图说明本技术的实施例。如图1所示,系统上电后,补偿滤波控制器l通过电流互感器TAa, TAb, TAc对系统电流取样,结合系统电压,经过傅立叶级数分析处理,计算出瞬时无 功功率及所含谐波次数,并与设定的无功功率及谐波含量投切门限比较,通过 补偿滤波控制器1的补偿输出端子+V和1及控制器的滤波输出端子+V和1向电 容投切执行单元2的复合开关装置的控制端IN+、 IN-提供+12V的可控电压,控 制电容投切执行单元2快速投切电容。在投切中,补偿滤波控制器l选择与需 补偿或滤波值最相接近的补偿、滤波电容组3进行优化投切。无功补偿过程当负载发生变化时,如电动机等大量感性负载的投入运行,电网的感性无 功分量增加,因为电网的总容量固定,因此有功分量相对减小,电网的感性无 功电流分量也相应的加大,有功电流分量相对减少,反应到互感器TAa、 TAb、 Tac中的一次电流也发生了相应的变化,与互感器二次相连接的补偿滤波控制器 1中单片机检测到的电流也相应的变化,感性无功成分的加大,通过补偿滤波控 制器1内电脑芯片的分析运算后,投入与感性无功大小最接近的补偿电容组, 如补偿滤波控制器1计算的感性无功为22KVAR,与所设定的补偿容量相比较, 认为补偿组2号(20KVAR)比较接近电网补偿值,所以补偿滤波控制器1立刻 向补偿组的2号复合开关控制端输出+12V电压,复合开关接通,把20KVAR的容 性无功输入电网,抵消掉电网中的22KVAR的感性无功,最终达到提高功率因数的目的。反之,当电网的功率因数值大于设定值(如C0S(J) >0.95)时,补偿滤 波控制器1根据补偿的多少,实时跟踪切掉最相近的补偿电容组;为防止系统 震荡及误动作,电路中加入了过滤器、门槛限制、数据处理等防范措施,最终 达到准确、快速的补偿目的; 滤波过程当电网中有非线性的负载投入运行后,如变频器、整流器等设备,这些设 备中的可控硅在换相期间会产生6N+1次谐波,这些谐波电流会通过互感器被补 偿滤波控制器1检测,经补偿滤波控制器1的傅立叶级数分解运算处理后,分 析出所含谐波的次数或接近的谐波次数(如5次谐波),然后投入所设置的滤除 5次谐波的电容器组=5次),如同时检测到有7次谐波,则『7组的电容也 被投入,各自谐波含量小于设定值后,自行切除。本文档来自技高网...
【技术保护点】
静止无功补偿器自动投切复合控制装置,其特征在于:包括具有谐波测量,控制补偿滤波电容投切的补偿滤波控制器(1),还包括由复合开关构成的电容投切执行单元(2),还包括由TSC动态补偿和TSF动态滤波构成的补偿、滤波电容组(3);补偿滤波控制器(1)的补偿输出端子和滤波输出端子控制电容投切执行单元(2),补偿滤波控制器(1)的电源端子和检测端子分别与主回路电源和互感器相连,电容投切执行单元(2)与补偿、滤波电容组(3)的TSC动态补偿和TSF动态滤波相接。
【技术特征摘要】
1、静止无功补偿器自动投切复合控制装置,其特征在于包括具有谐波测量,控制补偿滤波电容投切的补偿滤波控制器(1),还包括由复合开关构成的电容投切执行单元(2),还包括由TSC动态补偿和TSF动态滤波构成的补偿、滤波电容组(3);补偿滤波控制器(1)的补偿输出端子和滤波输出端子控制电容投切执行单元(2),补偿滤波控制器(1)的电源端子和检测端子分别与主回路电源和互感器相连...
【专利技术属性】
技术研发人员:田印福,
申请(专利权)人:中冶东北建设有限公司,
类型:实用新型
国别省市:21[中国|辽宁]
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