靜態無功補償裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力設備技術領域，更具體地，涉及一種靜態無功補償裝置。
【背景技術】
[0002]傳統無功補償存在一定如下運行現狀:
[0003]1)無功功率過/欠補償
[0004]現有電容柜無功補償裝置沿用了老式電磁接觸器控制電容器投切，雖然已經做到了三相共補與單相分補相結合，但也難以對系統的無功進行精確補償，補償過程中難免將造成過、欠補償；
[0005]2)負荷低谷時無功到送
[0006]當功率因數過補償，就會發生無功向配電網倒送現象，傳統固定容量電容器補償方式的情況下，則更容易在負荷低谷時造成無功倒送。不僅會抬高網絡電壓也將增加損耗，加重配電電路的負擔。
[0007]3)當前純電容補償精度不夠
[0008]現有電容柜的補償已經做到了三相共補與單相分補相結合，由于負載的波動，難以對系統的無功補償進行精確補償。投切精度無法滿足當前的無功需求，投入過補\切除欠補的現象突出。
【發明內容】
[0009]本發明所要解決的技術問題就是提供一種靜態無功補償裝置，解決現有的無功補償裝置無法實現精確補償的技術問題。
[0010]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
[0011]靜態無功補償裝置，包括采樣調理電路、與采樣調理電路相連的DPS芯片、與DPS芯片相連的驅動電路以及與驅動電路相連的三電平逆變模塊，所述采樣調理電路包括電壓互感器、串接在電壓互感器輸入端上的限流電阻、并聯在電壓互感器輸出端上的取樣電阻和穩壓二極管、串接在穩壓二極管輸出端的電壓跟隨器、串接在電壓跟隨器輸出端上的差分電路以及串接在差分電路輸出端上的比例電路，所述三電平逆變模塊包括電容和三塊并聯的逆變板，三塊逆變板均串接電容，三塊逆變板均包括兩個互相串接的IGBT開關，每個IGBT開關的門極連接驅動電路，三塊逆變板的兩個IGBT開關之間均具有連接節點，每個連接節點均串接有電感，每個電感對應連接一根相線，所述DSP芯片采集采樣調理電路的采樣信號并且根據采樣信號輸出PWM信號至驅動電路，所述驅動電路根據PWM信號輸出電壓至IGBT開關。
[0012]進一步的，所述電壓互感器的輸入端與DSP芯片之間連接有鎖相環。
[0013]進一步的，所述限流電阻的電阻值為75ΚΩ，功率為3W。
[0014]進一步的，所述取樣電阻的電阻值為200Ω。
[0015]進一步的，所述穩壓二極管的數量為兩個。
[0016]進一步的，所述電壓互感器采用的型號為TV1013。
[0017]本發明的有益效果為:
[0018]1、通過電壓互感器對電網電壓進行取樣，通過電壓跟隨器對電壓進行實時跟蹤，取樣電壓再通過差分電路和比例電路進行差分比例運算，最終輸出符合DSP芯片要求的采樣信號，采樣過程具有實時和連續的優點；
[0019]2、DSP芯片實時采集采樣調理電路的信號，根據采集信號輸出PWM信號給驅動電路，再由驅動電路輸出相應的電壓至三電平逆變模塊，實現無功補償，提高了無功補償精度及動態特性。
[0020]本發明的具體技術效果將在【具體實施方式】中予以進一步說明。
【附圖說明】
[0021]以下結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行進一步描述:
[0022]圖1是本發明靜態無功補償裝置的電路原理圖；
[0023]圖2是本發明靜態無功補償裝置中采樣調理電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作詳細說明。
[0025]如圖1和圖2所示，靜態無功補償裝置，包括采樣調理電路5、與采樣調理電路5相連的DPS芯片6、與DPS芯片6相連的驅動電路7以及與驅動電路7相連的三電平逆變模塊8。
[0026]采樣調理電路5包括電壓互感器1、串接在電壓互感器1輸入端上的限流電阻11、并聯在電壓互感器1輸出端上的取樣電阻12和穩壓二極管13、串接在穩壓二極管13輸出端的電壓跟隨器2、串接在電壓跟隨器2輸出端上的差分電路3以及串接在差分電路3輸出端上的比例電路4，其中，電壓跟隨器2、差分電路3和比例電路4采用現有技術中的常用架構，本領域技術人員能夠通過圖示的電路圖了解其具體結構，因此，不再做贅述。
[0027]采樣調理電路通過電壓互感器1對電網電壓進行取樣，通過電壓跟隨器2對電壓進行實時跟蹤，取樣電壓再通過差分電路3和比例電路4進行差分比例運算，最終輸出符合DSP芯片要求的0?3V的采樣信號，采樣過程具有實時和連續的優點。
[0028]三電平逆變模塊8包括電容81和三塊并聯的逆變板82，三塊逆變板82均串接電容81，三塊逆變板82均包括兩個互相串接的IGBT開關821，每個IGBT開關821的門極連接驅動電路7，三塊逆變板82的兩個IGBT開關821之間均具有連接節點，每個連接節點均串接有電感83，每個電感83對應連接一根相線，DSP芯片6采集采樣調理電路5的采樣信號并且根據采樣信號計算輸出PWM信號至驅動電路7，驅動電路7根據PWM信號輸出電壓至IGBT開關821，驅動電路7采用現有技術中的常用架構，驅動電路7根據PWM信號輸出電壓相位和幅值，吸收或發出滿足要求的無功功率，實現動態無功補償。
[0029]電壓互感器1的輸入端與DSP芯片6之間連接有鎖相環61，實現DSP芯片6輸出PWM信號的頻率自動跟蹤電壓互感器1的輸入端的采樣頻率。
[0030]由于無功補償裝置補償的電網電壓一般是220V交流電，因此，限流電阻的電阻值優選為75ΚΩ，功率優選為3W，防止電壓互感器因輸入電流過大而損壞。相應的，根據限流電阻的電阻值，取樣電阻的電阻值優選為200 Ω，這樣能夠產生數值較為合理的取樣電壓。穩壓二極管的數量為兩個，通過兩個穩壓二極管使取樣電壓保持恒定狀態，壓互感器采用的型號為TV1013。
[0031]以上就本發明較佳的實施例做了說明，但不能理解為是對權利要求的限制。本發明不僅局限于以上實施例，其具體結構允許有變化，本領域技術人員可以根據本發明作出各種改變和變形，只要不脫離本發明的精神，均屬于本發明所附權利要求所定義的范圍。
【主權項】
1.靜態無功補償裝置，其特征在于，包括采樣調理電路、與采樣調理電路相連的DPS芯片、與DPS芯片相連的驅動電路以及與驅動電路相連的三電平逆變模塊，所述采樣調理電路包括電壓互感器、串接在電壓互感器輸入端上的限流電阻、并聯在電壓互感器輸出端上的取樣電阻和穩壓二極管、串接在穩壓二極管輸出端的電壓跟隨器、串接在電壓跟隨器輸出端上的差分電路以及串接在差分電路輸出端上的比例電路，所述三電平逆變模塊包括電容和三塊并聯的逆變板，三塊逆變板均串接電容，三塊逆變板均包括兩個互相串接的IGBT開關，每個IGBT開關的門極連接驅動電路，三塊逆變板的兩個IGBT開關之間均具有連接節點，每個連接節點均串接有電感，每個電感對應連接一根相線，所述DSP芯片采集采樣調理電路的采樣信號并且根據采樣信號輸出PWM信號至驅動電路，所述驅動電路根據PWM信號輸出電壓至IGBT開關。2.根據權利要求1所述的靜態無功補償裝置，其特征在于，所述電壓互感器的輸入端與DSP芯片之間連接有鎖相環。3.根據權利要求1所述的靜態無功補償裝置，其特征在于，所述限流電阻的電阻值為75ΚΩ，功率為3W。4.根據權利要求1所述的靜態無功補償裝置，其特征在于，所述取樣電阻的電阻值為200 Ω。5.根據權利要求1所述的靜態無功補償裝置，其特征在于，所述穩壓二極管的數量為兩個。6.根據權利要求1所述的靜態無功補償裝置，其特征在于，所述電壓互感器采用的型號為TV1013。
【專利摘要】本發明公開了一種靜態無功補償裝置，包括采樣調理電路、與采樣調理電路相連的DPS芯片、與DPS芯片相連的驅動電路以及與驅動電路相連的三電平逆變模塊，所述采樣調理電路包括電壓互感器、串接在電壓互感器輸入端上的限流電阻、并聯在電壓互感器輸出端上的取樣電阻和穩壓二極管、串接在穩壓二極管輸出端的電壓跟隨器、串接在電壓跟隨器輸出端上的差分電路以及串接在差分電路輸出端上的比例電路，所述三電平逆變模塊包括電容和三塊并聯的逆變板，三塊逆變板均串接電容，三塊逆變板均包括兩個互相串接的IGBT開關，每個IGBT開關的門極連接驅動電路，本發明解決了現有的無功補償裝置無法實現精確補償的技術問題。
【IPC分類】H02J3/18
【公開號】CN105490290
【申請號】CN201610056894
【發明人】吳智剛, 黃權飛, 李峰輝, 張沖標, 朱健, 朱建衛
【申請人】國網浙江嘉善縣供電公司, 國家電網公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年1月27日