一种静止无功发生器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种静止无功发生器。
【背景技术】
[0002]在科技、经济飞速发展的今天，社会各方对供电质量提出了越来越高的要求，除了要求供电可靠连续外，还希望供电电压、频率稳定，波形良好。特别是伴随电信产业的迅猛发展，如电子计算机、通信设备、自动生产线等复杂精密设备对供电质量的要求就更为严格，对电源波动和各种干扰比以往的机电设备也更加敏感，任何供电质量的恶化都可能造成产品的质量下降甚至损毁，严重影响人们正常的生产、生活。
[0003]然而，在现代电网中，电动机、工频炉、荧光灯等感性负载占据相当大比重，它们在消耗有功功率的同时，还需要吸收大量的无功功率。此外，近年来电力系统中非线性用电设备，特别是电力电子装置(如:相控整流器、变频调速装置)的迅速增多和应用日益广泛，这一方面使得电能得到更加充分的利用，另一方面又使大量的无功电流注入电网。公用电网中出现的这些无功功率，将导致设备及线路损耗增加，引起电压闪变、频率变化和三相不平衡，致使电网的电能质量严重恶化，影响输电效率和设备寿命，同时也会影响供电企业的经济效益，严重时甚至危及到电力系统的安全运行。
[0004]因此，为了有效改善电能质量，保证电网的安全、稳定以及经济运行，必须对无功功率进行控制与补偿。这样一来，研宄和发展无功补偿技术，如何更好、更有效、更优化的对无功功率进行动态补偿，就成为当今电力系统、电力电子技术和控制研宄领域中急需解决的重要课题，正受到国内外多方的关注。而且我国与发达国家相比，无论从电网功率因数还是补偿深度来看，都有较大差距，因此在我国大力推广无功补偿技术尤为迫切，意义也十分重大。
[0005]静止无功发生器(SVG)通过注入与实际无功电流大小相等、方向相反的补偿电流来工作，其原理和控制方法与SVC完全不同。它不采用常规的电容器和电抗器，而是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联到电网上，即将ASVG视为连接在三相传输线路上的一个三相电压源逆变器，通过适当控制三相电压源逆变器输出电压，使其与系统交换满足要求的无功(感性或容性)，以最终实现无功补偿。
[0006]静止无功发生器(SVG)在柔性交流输电系统中占有相当重要的地位，是电力系统主要的可控设备之一。它不仅可以调节无功，还可用来改善电力系统稳定性。它可以在电网连接点提供快速的电压和无功控制，保护电网不受谐波、电压闪烁、电压不对称之类的电网污染，以改善电网供电质量；也可提高线路的功率因数，减少线损。
[0007]静止无功发生器(SVG)在其直流侧只需较小容量的电容器维持其电压即可，通过不同控制可使其发出无功功率也可吸收无功功率，在构成原理、响应速度、补偿特性、双向调节以及占地面积上均比SVC优越。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是提供一种静止无功发生器，其可以解决现有技术中的上述缺点。
[0009]本实用新型采用以下技术方案:
[0010]一种静止无功发生器，包括一滤波电路，所述滤波电路一端连接电网，且所述滤波电路的另一端连接一三电平IGBT变流器及一采样模块，所述采样模块连接负载，且所述采样模块传输反馈信号至一电流跟踪控制电路，且所述电流跟踪控制电路传输信号至一隔离驱动电路，且所述隔离驱动电路传输信号至所述三电平IGBT变流器，还包括一直流电容，且所述直流电容分别传输信号至所述采样模块及所三电平IGBT变流器。
[0011]所述三电平IGBT变流器包括三相每个桥臂有四个开关管，和两个辅助二极管。其中每个桥臂最上和最下的两个开关管相当于两电平电路中上、下开关管，而桥臂中间的两个开关管和两个辅助二极管构成中点钳位电路。
[0012]所述电流跟踪控制电路为包括一主控芯片，且所述主控芯片的型号为TMS320C28346。
[0013]本实用新型的优点是:
[0014]1、直流侧电容器用来稳定直流电压，因此容量要求不高，这样可以省去常规补偿装置中的大电感和大容量及庞大的切换机构，使SVG装置的体积减少、损耗降低，且较小的电容量在系统中普遍使用也不易产生谐振。
[0015]2,SVG既能响应网络中的稳态也能响应暂态变化，因此在提高系统的暂态稳定性、阻尼系统振荡等方面大大优于传统的无功补偿设备。
[0016]3、采用全数字控制技术，系统可靠性高。
[0017]4、控制灵活、响应速度快，调节范围广，在感性和容性运行工况下均可连续快速调节，从而提高供电电压质量。
[0018]5、运行噪音小，安全稳定。由于没有传统无功补偿设备如调相机那样的大型转动设备，无磨损，无机械噪声，这将大大提高装置寿命，改善对环境的影响。
[0019]6、连接电抗小，系统体积小。SVG接入电网的连接电抗用于滤除电流中的较高次谐波，另外起到将逆变器和电网这两个交流电压源连接起来的作用，因此所需的电感量并不大，该值也远小于同容量SVC所需的电感量。
[0020]7、采用高频率可关断器件，再与桥式交流电路的多重化技术、多电平技术或PWM(本文为正弦脉冲宽度调试(SPWM))技术相结合，可得到较理想的正弦电压、电流波形，使输出波形谐波含量得以减少。
【附图说明】
[0021]下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中:
[0022]图1是本实用新型的电路示意图。
[0023]图2是本实用新型的主控电路的结构示意图。
[0024]图3是本实用新型中的电流跟踪控制电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图进一步阐述本实用新型的【具体实施方式】:
[0026]如图1至图3所示，一种静止无功发生器，包括一滤波电路，所述滤波电路一端连接电网，且所述滤波电路的另一端连接一三电平IGBT变流器及一采样模块，所述采样模块连接负载，且所述采样模块传输反馈信号至一电流跟踪控制电路，且所述电流跟踪控制电路传输信号至一隔离驱动电路，且所述隔离驱动电路传输信号至所述三电平IGBT变流器，还包括一直流电容，且所述直流电容分别传输信号至所述采样模块及所三电平IGBT变流器。所述三电平IGBT变流器包括三相每个桥臂有四个开关管，和两个辅助二极管。其中每个桥臂最上和最下的两个开关管相当于两电平电路中上、下开关管，而桥臂中间的两个开关管和两个辅助二极管构成中点钳位电路。所述电流跟踪控制电路为包括一主控芯片，且所述主控芯片的型号为TMS320C28346。
[0027]静止无功发生器(SVG)系统结构原理图如下图所示，图中，Ua，Ub, Uc为交流电网电压，负载为三相非线性负载，会消耗无功。SVG系统由两大部分组成，即无功电流检测电路和补偿电流发生电路。主电路采用绝缘栅双极性晶体管(IGBT)构成的三电平脉冲宽度调试(PWM)变流器，在产生补偿电流时，主要作为逆变器工作。
[0028]SVG的基本工作原理就是通过采样检测电路检测负载中的电流，经过数字信号处理器(DSP)的计算得到负载中的无功电流，然后通过PWM信号控制功率电路产生与负载无功电流相位相同，大小相反的无功电流，补偿电流与负载中的无功电流相互抵消，最终达到补偿系统功率因数的目的。
[0029]如图2所示，静止无功发生器(SVG)的核心功率