无启动回路的高压静止无功发生器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种能够不用启动回路来实现安全并网的无启动回路的高压静止无功发生器。其具体结构为：主开关的静触头和控制开关的静触头并联后与控制系统装置的一端构成系统接口，控制开关的动触头与限流电阻的输入端连接，限流电阻的输出端与主开关的动触头并联后接至连接电抗器的输入端，连接电抗器的输出端与逆变器连接，逆变器外接直流侧电容。本实用新型专利技术中，取消了专门的启动回路，增设了限流电阻和并网辅助开关，将传统的启动回路改由限流电阻、辅助开关和控制装置来完成，并网完成后，限流电阻被主开关自动短接，本实用新型专利技术进入工作状态，实现了安全、快速、自动并网。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电力系统用的高压无功补偿装置，尤其涉及一种能够不用启动回路来实现安全并网的无启动回路的高压静止无功发生器。
技术介绍
随着大功率电力电子变流装置的广泛使用，使得谐波和无功问题引起人们越来越多的关注。目前，做为高压无功补偿装置之一的高压静止同步补偿装置(STATC0M)以其所具有的优越性能已经成为柔性交流输电系统(FACTS)的一个重要组成部分，同属于静止同步补偿装置的最新产品高压静止无功发生器(SVG)以其更加优越的性能，显示了动态无功补偿装置的发展方向。因为高压静止无功发生器(SVG)要与系统并联运行，所以实现高压静止无功发生器与系统的快速、自动并网，就显得十分重要。常规高压静止无功发生器并网时，需要一个专门的启动回路，用以检测高压静止无功发生器本系统与供电系统的有关参数，经过调整后才能将高压静止无功发生器并入电网，整个并网过程不仅设备结构复杂，操作过程复杂，并且体积庞大，并网时间长，自动化程度低。
技术实现思路
本技术针对现有高压静止无功发生器在并网方面存在的缺陷，提供了一种无启动回路的高压静止无功发生器。解决上述技术问题所采取的具体技术措施是一种无启动回路的高压静止无功发生器，其特征在于由一次开关柜1、连接电抗器柜2、功率单元柜3和控制系统装置4构成，其中一次开关柜1中装有主开关1-1、控制开关1-2和系统接口 1-3 ；连接电抗器柜2中装有限流电阻2-1、连接电抗器2-2 ；功率单元柜3中装有逆变器3-1、直流侧电容3-2 ；主开关1-1的静触头和控制开关1-2的静触头并联后与控制系统装置4的一端构成系统接口 1-3，控制开关1-2的动触头与限流电阻2-1的输入端连接，限流电阻2-1的输出端与主开关1-1的动触头并联后接至连接电抗器2-2的输入端，连接电抗器2-2的输出端与逆变器3-1连接，逆变器3-1外接直流侧电容3-2。本技术的积极效果本技术针对IOkV及35kV高压静止无功发生器的安全和自动并网，设计了一种无启动回路的高压静止无功发生器，用以克服现有高压静止无功发生器在并网方面存在的缺陷。本技术取消了专门的启动回路，增设了限流电阻和作为并网辅助开关用的控制开关，将传统的启动回路改由限流电阻、控制开关和控制系统装置来完成。并网完成后，限流电阻被主开关自动短接，高压静止无功发生器进入工作状态，实现了高压静止无功发生器与系统的安全、快速、自动并网。本技术并网操作简单， 并网时间短，自动化程度高。附图说明图1为本技术的装置结构示意图；图2为本技术的电路原理图；图3为本技术的控制系统装置结构示意图；图4为本技术的并网程序流程图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步说明。无启动回路的高压静止无功发生器的基本结构如图1所示，由一次开关柜1、连接电抗器柜2、功率单元柜3和控制系统装置4构成，其中一次开关柜1中装有主开关1-1、 控制开关1-2和系统接口 1-3 ；连接电抗器柜2中装有限流电阻2-1、连接电抗器2-2 ；功率单元柜3中装有逆变器3-1、直流侧电容3-2。一次开关柜1、连接电抗器柜2、功率单元柜 3和控制系统装置4之间的连接关系如图2所示主开关1-1的静触头和控制开关1-2的静触头并联后与控制系统装置4的一端构成系统接口 1-3，控制开关1-2的动触头与限流电阻2-1的输入端连接，限流电阻2-1的输出端与主开关1-1的动触头并联后接至连接电抗器2-2的输入端，连接电抗器2-2的输出端与逆变器3-1连接，逆变器3-1外接直流侧电容3-2。通过系统接口 1-3将电力系统的运行参数传给高压静止无功发生器的控制系统装置4，由控制系统装置4控制与调整高压静止无功发生器的工作状态，进而发出或吸收无功功率对电网负载进行无功补偿。图3为本技术控制系统装置的结构示意图。由图中可知，控制系统由通信、数据处理、执行、显示等主要部分组成。每单元4根通信光纤将各单元电路的工作数据传递给数据处理系统(FPGA和DSP)，并将经过数据处理后的数据传递给执行系统可编程控制器 PLC,可编程控制器PLC再将数据传递给触摸屏显示系统，用以显示静止无功发生器系统的运行状态和参数，完成了数据的上传任务。数据传递的主要路径是单元电路一光纤传递一数据处理(FPGA和DSP)—可编程控制器PLC —触摸屏。触摸屏不仅具有读取信息的功能， 还有发出控制指令的功能。由触摸屏发出的人工指令，按着可编程控制器PLC—数据处理 (FPGA和DSP)—光纤传递一单元电路的数据传递路径，控制或调整单元电路的工作状态， 完成数据的下传任务。可见，整个控制系统是一个可逆的数据传递通道。在高压静止无功发生器运行过程中，控制系统按照控制程序，对高压静止无功发生器的工作状态进行实时检测、调整与控制，是高压静止无功发生器的控制中枢。本控制系统装置所采用的主控元件有DSP — TMS320F2812PGFA、FPGA — EP2C50F484C8N、PLC — S7— 200 和维纶 M8104 触摸屏。控制系统不仅担负着高压静止无功发生器工作过程中各项参数的检测与控制，保证高压静止无功发生器系统正常工作，在高压静止无功发生器启动并网过程中，又担负着检测与自动并网的任务。并网操作程序及方法如图4所示(1)无启动回路的高压静止无功发生器的系统接口 1-3与供电系统网络连接，启动并网操作程序；(2)程序进入启动低压控制电源程序，使无启动回路的高压静止无功发生器的控制系统装置4进入工作状态，并使有关设备有效复位，控制系统装置4进入预并网状态程序；(3)程序发出动作指令，在触摸屏上由人工或自动发出并网指令，在控制系统装置 4合闸指令作用下，进入开关闭合程序，限流电阻2-1的控制开关1-2吸合，通过限流电阻2-1将无启动回路的高压静止无功发生器并入系统，无启动回路的高压静止无功发生器的直流侧电容3-2开始充电，充电电压为600V 650V ；(4)进入控制系统装置4对无启动回路的高压静止无功发生器进行状态自检程序，判断是否可以进行并网操作，如有故障，控制系统装置4将发出故障报警，停止并网，如无故障，系统自动进入并网程序；(5)进入系统起振程序，当电容电压达到600V 650V时，触发系统起振，控制系统装置4自动调整无启动回路的高压静止无功发生器的输出幅值和相位，使其符合并网要求，预并网结束；(6)预并网程序结束以后，通过控制系统装置4发出合闸指令，主开关1-1吸合；(7)主开关1-1吸合以后，无启动回路的高压静止无功发生器的直流侧电容3-2被进一步充电至1000V左右，控制系统装置4根据补偿要求，自动调整触发脉冲宽度，输出适合电网要求的无功功率，对电网负载进行跟踪补偿，并网程序结束。上述并网过程中的所有参数检测、参数计算、指令收发、相位调整等均由控制系统装置4的控制程序自动完成的，所以实现了快速、安全并网。本技术中，取消了专门的启动回路，增设了限流电阻2-1和做为并网辅助开关用的控制开关1-2，将传统的启动回路改由限流电阻2-1、控制开关1-2和控制系统装置4来完成。并网完成后，限流电阻2-1被主开关1-1自动短接，高压静止无功发生器进入工作状态，实现了安全、快速、自动并网。并网时，要进行两次本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种无启动回路的高压静止无功发生器，其特征在于：由一次开关柜（１）、连接电抗器柜（２）、功率单元柜（３）和控制系统装置（４）构成，其中：一次开关柜（１）中装有主开关（１－１）、控制开关（１－２）和系统接口（１－３）；连接电抗器柜（２）中装有限流电阻（２－１）、连接电抗器（２－２）；功率单元柜（３）中装有逆变器（３－１）、直流侧电容（３－２）；主开关（１－１）的静触头和控制开关（１－２）的静触头并联后与控制系统装置（４）的一端构成系统接口（１－３），控制开关（１－２）的动触头与限流电阻（２－１）的输入端连接，限流电阻（２－１）的输出端与主开关（１－１）的动触头并联后接至连接电抗器（２－２）的输入端，连接电抗器（２－２）的输出端与逆变器（３－１）连接，逆变器（３－１）外接直流侧电容（３－２）。

【技术特征摘要】
1. 一种无启动回路的高压静止无功发生器，其特征在于由一次开关柜(1)、连接电抗器柜O)、功率单元柜(3)和控制系统装置(4)构成，其中一次开关柜(1)中装有主开关 (1-1)、控制开关(1-2)和系统接口 (1-3)；连接电抗器柜(2)中装有限流电阻(2-1)、连接电抗器(2-2);功率单元柜(3)中装有逆变器(3-1)、直流侧电容(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩志强，张科，胡森，
申请(专利权)人：丹东欣泰电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：21