基于同步控制的高压无功补偿及滤波装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及电力系统稳定运行与控制技术领域，特别是涉及一种基于同步控制的高压无功补偿及滤波装置，包括无功补偿及同步控制器、电流采样互感器、电压采样互感器、多通道无功补偿及滤波回路，多通道无功补偿及滤波回路的每个回路由隔离开关、真空断路器、滤波电抗器、滤波电容器依次连接组成，隔离开关的进线端通过电流采样互感器、电压采样互感器与电网相连；多通道无功补偿及滤波回路的真空断路器与无功补偿及同步控制器相连接。优点是结构设计合理，能有效提高无功并滤除谐波，可实现同步控制。（*该技术在2020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稳定运行与控制
，特别是涉及一种基于同步控 制真空断路器分合的高压无功补偿及滤波装置。
技术介绍
电力系统中，由于电感、电容元件的存在，不仅系统中存在着有功功率，而且存在 无功功率，虽然无功功率本身不能消耗能量，它的能量只是在电源及负载间进行传输交换， 但是这种能量交换的过程会引起电网中总电流和视在功率的增加，从而增大对电气元件， 如变压器、电气设备、导线等容量的要求并导致损耗增大。其次，系统无功容量不足，会造成 负荷端的供电电压低，影响正常生产和生活用电；反之，无功容量过剩，又会造成电网的运 行电压过高，电压波动率过大；更为重要的是，特别是并联无功补偿还可以在增强电力系统 安全程度方面发挥重要作用。无功功率是保证电力系统电能质量、降低网络损耗以及安全 运行所不可缺少的部分。无功功率不平衡，将会造成系统电压波动，严重时，会导致设备损 坏，系统解列。中高压并联无功补偿装置通常分为两类，一类是基于传统的机械开关，如真空断 路器等投切的电容器和电抗器，另一类是基于电力电子技术如晶闸管技术的所谓静止式无 功补偿技术(SVC)。但是，以上两类对提高无功并滤除谐波的同步控制还存在着不足。
技术实现思路
本技术克服了现有技术中的不足，提供了一种结构设计合理，能有效提高无 功并滤除谐波的基于同步控制的高压无功补偿及滤波装置。为实现上述目的，本技术通过以下技术方案实现基于同步控制的高压无功补偿及滤波装置，包括无功补偿及同步控制器、电流采 样互感器、电压采样互感器、多通道无功补偿及滤波回路，多通道无功补偿及滤波回路的每 个回路由隔离开关、真空断路器、滤波电抗器、滤波电容器依次连接组成，隔离开关的进线 端通过电流采样互感器、电压采样互感器与电网相连；多通道无功补偿及滤波回路的真空 断路器与无功补偿及同步控制器相连接。所述的无功补偿及同步控制器包括无功计算及谐波抑制单元、电平转换与限幅电 路、同步控制与触发单元、监测单元、保护单元，无功计算及谐波抑制单元与电平转换与限 幅电路、同步控制与触发单元依次相连接，同步控制与触发单元与断路器分合机构相连接； 断路器分合机构连接监测单元，监测单元连接保护单元。与现有技术相比，本技术的有益效果是1)采用双环控制算法，无功补偿及同步控制器包括一个前馈环节和一个反馈环 节。其中前馈环节是用于无功补偿的开环分相控制系统，它通过瞬时测量供电点的电压、负 载的电流和事先测量(或仿真计算)得到的系统数据所生成的控制特性曲线，得到各相需 要补偿的瞬时无功功率，并据此对真空断路器进行控制以补偿负载吸收的无功功率。反馈环节则用于根据各相接入点的电压偏差(或瞬时负荷无功功率和瞬时补偿功率之间的偏 差)对所需无功功率进行精细调节，调节快速且精度高。2)无功补偿及同步控制器通过检查断路器两端电压，或者是通过断路器的电流过 零时刻，根据断路器动作特性计算出延迟时间，然后发出控制指令，功率电子驱动模块接受 DSP发出的弱信号控制指令，经过一定的整形、放大，驱动功率电子器件接通断路器的二次 控制回路，使得断路器在指定的初始相位动作，从而实现断路器同步控制。3)由于断路器(弹簧操作机构或永磁操作机构)动作时间均具有一定的分散性， 所以控制器软件上采用自适应控制，每次动作完成后存储本次动作延迟时间，在下次动作 时根据动作次数、环境温度和控制电压调整延迟时间，从而保证控制器发出指令精确。4)无功补偿及同步控制器设有保护单元，采用微机过流和过载保护装置，提供定 时限与反时限过流保护以及过负荷不平衡保护。提供的功能包括测量值的采集、评估、操 作与显示；信号和跳间命令的输出；二进制信号的输入与评估；通过RS485远程数据传输。 由于全部微机操作，具有强劲有效的算法，可以大大抑制高频暂态分量和直流暂态分量的 影响。保护完整，运行安全可靠。5)无功补偿及同步控制器采用LCD中文显示界面，界面友好，操作简单方便。附图说明图1是基于同步控制的高压无功补偿及滤波装置的结构原理图。图2是无功补偿及同步控制器结构框图。具体实施方式见图1，基于同步控制的高压无功补偿及滤波装置，包括无功补偿及同步控制器、 电流采样互感器TA1-1、电压采样互感器TV、多通道无功补偿及滤波回路，多通道无功补偿 及滤波回路的每个回路由隔离开关QS、真空断路器QF、滤波电抗器L、滤波电容器C依次连 接组成。本实施例采用四个通道，第一通道由隔离开关QS1、真空断路器QF1、滤波电抗器 Li、滤波电容器Cl依次连接组成。第二通道由隔离开关QS2、真空断路器QF2、滤波电抗器 L2、滤波电容器C2依次连接组成。第三通道由隔离开关QS3、真空断路器QF3、滤波电抗器 L3、滤波电容器C3依次连接组成。第四通道由隔离开关QS4、真空断路器QF4、滤波电抗器 L4、滤波电容器C4依次连接组成。隔离开关QS1、QS2、QS3、QS4的进线端通过电流采样传感器TA1-1、变压器TB与电 网相连；隔离开关QS1、QS2、QS3、QS4的进线端还连接有电压采样互感器TV，通过变压器TB 与电网相连；多通道无功补偿及滤波回路的真空断路器QF1、QF2、QF3、QF4与无功补偿及同 步控制器相连接。负载与隔离开关QS1、QS2、QS3、QS4的进线端相连接，丙连接有电流采样 传感器TA。见图2，无功补偿及同步控制器包括无功计算及谐波抑制单元、电平转换与限幅电 路、同步控制与触发单元、监测单元、保护单元，系统的电压电流信号经电流、电压采样传感 器经变送器进入无功计算及谐波抑制单元与电平转换与限幅电路、同步控制与触发单元再 进入断路器分合机构，断路器状态信号再进入监测单元，监测单元连接保护单元。权利要求基于同步控制的高压无功补偿及滤波装置，其特征在于，包括无功补偿及同步控制器、电流采样互感器、电压采样互感器、多通道无功补偿及滤波回路，多通道无功补偿及滤波回路的每个回路由隔离开关、真空断路器、滤波电抗器、滤波电容器依次连接组成，隔离开关的进线端通过电流采样互感器、电压采样互感器与电网相连；多通道无功补偿及滤波回路的真空断路器与无功补偿及同步控制器相连接。2.根据权利要求1所述的基于同步控制的高压无功补偿及滤波装置，其特征在于，所 述的无功补偿及同步控制器包括无功计算及谐波抑制单元、电平转换与限幅电路、同步控 制与触发单元、监测单元、保护单元，无功计算及谐波抑制单元与电平转换与限幅电路、同 步控制与触发单元依次相连接，同步控制与触发单元与断路器分合机构相连接；断路器分 合机构连接监测单元，监测单元连接保护单元。专利摘要本技术涉及电力系统稳定运行与控制
，特别是涉及一种基于同步控制的高压无功补偿及滤波装置，包括无功补偿及同步控制器、电流采样互感器、电压采样互感器、多通道无功补偿及滤波回路，多通道无功补偿及滤波回路的每个回路由隔离开关、真空断路器、滤波电抗器、滤波电容器依次连接组成，隔离开关的进线端通过电流采样互感器、电压采样互感器与电网相连；多通道无功补偿及滤波回路的真空断路器与无功补偿及同步控制器相连接。优点是结构设计合理，能有效提高无功并滤除谐波，可实现同步控制。文档编号H02J3/01GK201656486SQ20102015080公本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于同步控制的高压无功补偿及滤波装置，其特征在于，包括无功补偿及同步控制器、电流采样互感器、电压采样互感器、多通道无功补偿及滤波回路，多通道无功补偿及滤波回路的每个回路由隔离开关、真空断路器、滤波电抗器、滤波电容器依次连接组成，隔离开关的进线端通过电流采样互感器、电压采样互感器与电网相连；多通道无功补偿及滤波回路的真空断路器与无功补偿及同步控制器相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李治平，陈建业，吴西凤，
申请(专利权)人：鞍山华夏电力电子设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：21[]