靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)無功補(bǔ)償存在一定如下運(yùn)行現(xiàn)狀:
[0003]1)無功功率過/欠補(bǔ)償
[0004]現(xiàn)有電容柜無功補(bǔ)償裝置沿用了老式電磁接觸器控制電容器投切，雖然已經(jīng)做到了三相共補(bǔ)與單相分補(bǔ)相結(jié)合，但也難以對系統(tǒng)的無功進(jìn)行精確補(bǔ)償，補(bǔ)償過程中難免將造成過、欠補(bǔ)償；
[0005]2)負(fù)荷低谷時(shí)無功到送
[0006]當(dāng)功率因數(shù)過補(bǔ)償，就會(huì)發(fā)生無功向配電網(wǎng)倒送現(xiàn)象，傳統(tǒng)固定容量電容器補(bǔ)償方式的情況下，則更容易在負(fù)荷低谷時(shí)造成無功倒送。不僅會(huì)抬高網(wǎng)絡(luò)電壓也將增加損耗，加重配電電路的負(fù)擔(dān)。
[0007]3)當(dāng)前純電容補(bǔ)償精度不夠
[0008]現(xiàn)有電容柜的補(bǔ)償已經(jīng)做到了三相共補(bǔ)與單相分補(bǔ)相結(jié)合，由于負(fù)載的波動(dòng)，難以對系統(tǒng)的無功補(bǔ)償進(jìn)行精確補(bǔ)償。投切精度無法滿足當(dāng)前的無功需求，投入過補(bǔ)\切除欠補(bǔ)的現(xiàn)象突出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，解決現(xiàn)有的無功補(bǔ)償裝置無法實(shí)現(xiàn)精確補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)問題。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0011]靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，包括采樣調(diào)理電路、與采樣調(diào)理電路相連的DPS芯片、與DPS芯片相連的驅(qū)動(dòng)電路以及與驅(qū)動(dòng)電路相連的三電平逆變模塊，所述采樣調(diào)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(lián)在電壓互感器輸出端上的取樣電阻和穩(wěn)壓二極管、串接在穩(wěn)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(lián)的逆變板，三塊逆變板均串接電容，三塊逆變板均包括兩個(gè)互相串接的IGBT開關(guān)，每個(gè)IGBT開關(guān)的門極連接驅(qū)動(dòng)電路，三塊逆變板的兩個(gè)IGBT開關(guān)之間均具有連接節(jié)點(diǎn)，每個(gè)連接節(jié)點(diǎn)均串接有電感，每個(gè)電感對應(yīng)連接一根相線，所述DSP芯片采集采樣調(diào)理電路的采樣信號并且根據(jù)采樣信號輸出PWM信號至驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)PWM信號輸出電壓至IGBT開關(guān)。
[0012]進(jìn)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(huán)。
[0013]進(jìn)一步的，所述限流電阻的電阻值為75ΚΩ，功率為3W。
[0014]進(jìn)一步的，所述取樣電阻的電阻值為200Ω。
[0015]進(jìn)一步的，所述穩(wěn)壓二極管的數(shù)量為兩個(gè)。
[0016]進(jìn)一步的，所述電壓互感器采用的型號為TV1013。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:
[0018]1、通過電壓互感器對電網(wǎng)電壓進(jìn)行取樣，通過電壓跟隨器對電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，取樣電壓再通過差分電路和比例電路進(jìn)行差分比例運(yùn)算，最終輸出符合DSP芯片要求的采樣信號，采樣過程具有實(shí)時(shí)和連續(xù)的優(yōu)點(diǎn)；
[0019]2、DSP芯片實(shí)時(shí)采集采樣調(diào)理電路的信號，根據(jù)采集信號輸出PWM信號給驅(qū)動(dòng)電路，再由驅(qū)動(dòng)電路輸出相應(yīng)的電壓至三電平逆變模塊，實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，提高了無功補(bǔ)償精度及動(dòng)態(tài)特性。
[0020]本發(fā)明的具體技術(shù)效果將在【具體實(shí)施方式】中予以進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0021]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述:
[0022]圖1是本發(fā)明靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置的電路原理圖；
[0023]圖2是本發(fā)明靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置中采樣調(diào)理電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明。
[0025]如圖1和圖2所示，靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，包括采樣調(diào)理電路5、與采樣調(diào)理電路5相連的DPS芯片6、與DPS芯片6相連的驅(qū)動(dòng)電路7以及與驅(qū)動(dòng)電路7相連的三電平逆變模塊8。
[0026]采樣調(diào)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(lián)在電壓互感器1輸出端上的取樣電阻12和穩(wěn)壓二極管13、串接在穩(wěn)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(xiàn)有技術(shù)中的常用架構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過圖示的電路圖了解其具體結(jié)構(gòu)，因此，不再做贅述。
[0027]采樣調(diào)理電路通過電壓互感器1對電網(wǎng)電壓進(jìn)行取樣，通過電壓跟隨器2對電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，取樣電壓再通過差分電路3和比例電路4進(jìn)行差分比例運(yùn)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(shí)時(shí)和連續(xù)的優(yōu)點(diǎn)。
[0028]三電平逆變模塊8包括電容81和三塊并聯(lián)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(gè)互相串接的IGBT開關(guān)821，每個(gè)IGBT開關(guān)821的門極連接驅(qū)動(dòng)電路7，三塊逆變板82的兩個(gè)IGBT開關(guān)821之間均具有連接節(jié)點(diǎn)，每個(gè)連接節(jié)點(diǎn)均串接有電感83，每個(gè)電感83對應(yīng)連接一根相線，DSP芯片6采集采樣調(diào)理電路5的采樣信號并且根據(jù)采樣信號計(jì)算輸出PWM信號至驅(qū)動(dòng)電路7，驅(qū)動(dòng)電路7根據(jù)PWM信號輸出電壓至IGBT開關(guān)821，驅(qū)動(dòng)電路7采用現(xiàn)有技術(shù)中的常用架構(gòu)，驅(qū)動(dòng)電路7根據(jù)PWM信號輸出電壓相位和幅值，吸收或發(fā)出滿足要求的無功功率，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)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(huán)61，實(shí)現(xiàn)DSP芯片6輸出PWM信號的頻率自動(dòng)跟蹤電壓互感器1的輸入端的采樣頻率。
[0030]由于無功補(bǔ)償裝置補(bǔ)償?shù)碾娋W(wǎng)電壓一般是220V交流電，因此，限流電阻的電阻值優(yōu)選為75ΚΩ，功率優(yōu)選為3W，防止電壓互感器因輸入電流過大而損壞。相應(yīng)的，根據(jù)限流電阻的電阻值，取樣電阻的電阻值優(yōu)選為200 Ω，這樣能夠產(chǎn)生數(shù)值較為合理的取樣電壓。穩(wěn)壓二極管的數(shù)量為兩個(gè)，通過兩個(gè)穩(wěn)壓二極管使取樣電壓保持恒定狀態(tài)，壓互感器采用的型號為TV1013。
[0031]以上就本發(fā)明較佳的實(shí)施例做了說明，但不能理解為是對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明不僅局限于以上實(shí)施例，其具體結(jié)構(gòu)允許有變化，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明作出各種改變和變形，只要不脫離本發(fā)明的精神，均屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括采樣調(diào)理電路、與采樣調(diào)理電路相連的DPS芯片、與DPS芯片相連的驅(qū)動(dòng)電路以及與驅(qū)動(dòng)電路相連的三電平逆變模塊，所述采樣調(diào)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(lián)在電壓互感器輸出端上的取樣電阻和穩(wěn)壓二極管、串接在穩(wěn)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(lián)的逆變板，三塊逆變板均串接電容，三塊逆變板均包括兩個(gè)互相串接的IGBT開關(guān)，每個(gè)IGBT開關(guān)的門極連接驅(qū)動(dòng)電路，三塊逆變板的兩個(gè)IGBT開關(guān)之間均具有連接節(jié)點(diǎn)，每個(gè)連接節(jié)點(diǎn)均串接有電感，每個(gè)電感對應(yīng)連接一根相線，所述DSP芯片采集采樣調(diào)理電路的采樣信號并且根據(jù)采樣信號輸出PWM信號至驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)PWM信號輸出電壓至IGBT開關(guān)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)無功補(bǔ)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(huán)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)無功補(bǔ)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(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述取樣電阻的電阻值為200 Ω。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述穩(wěn)壓二極管的數(shù)量為兩個(gè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)無功補(bǔ)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(fā)明公開了一種靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，包括采樣調(diào)理電路、與采樣調(diào)理電路相連的DPS芯片、與DPS芯片相連的驅(qū)動(dòng)電路以及與驅(qū)動(dòng)電路相連的三電平逆變模塊，所述采樣調(diào)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(lián)在電壓互感器輸出端上的取樣電阻和穩(wěn)壓二極管、串接在穩(wěn)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(lián)的逆變板，三塊逆變板均串接電容，三塊逆變板均包括兩個(gè)互相串接的IGBT開關(guān)，每個(gè)IGBT開關(guān)的門極連接驅(qū)動(dòng)電路，本發(fā)明解決了現(xiàn)有的無功補(bǔ)償裝置無法實(shí)現(xiàn)精確補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)問題。
【IPC分類】H02J3/18
【公開號】CN105490290
【申請?zhí)枴緾N201610056894
【發(fā)明人】吳智剛, 黃權(quán)飛, 李峰輝, 張沖標(biāo), 朱健, 朱建衛(wèi)
【申請人】國網(wǎng)浙江嘉善縣供電公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年1月27日