专利名称：具有不平衡电流补偿功能的星接链式statcom装置的制作方法
技术领域：
具有不平衡电流补偿功能的星接链式STATCOM装置技术领域[0001]本实用新型涉及的是一种交流配电技术领域的装置，具体是一种具有不平衡电流补偿功能的星接链式STATCOM装置。
背景技术：
[0002]STATCOMCStatic Synchronous Compensator,静止同步补偿器)也称为 SVG( StaticVarGenerator，静止无功发生器)，是一种新型的电力电子装置，已经广泛用于冶金、风电场和电网中的无功补偿。STATCOM采用IGBT等全控型的电力电子器件，可以按设定目标迅速向电网注入连续的容性或感性无功，从而起到控制无功和稳定电网电压的作用。[0003]链式STATCOM的主电路有两种连接方式，星接方式和角接方式。在相同的额定电压等级下，相对于角接STATC0M，星接STATCOM所需要功率模块数量少，控制简单，可靠性好，在实际工程中得到了广泛的应用。由于直流电压的限制，星接STATCOM在工程应用中难以实现不平衡负荷补偿功能。目前链式STATCOM若需要补偿不平衡电流，一般采用角接方式或星接STATCOM加三角/星型变压器的方式。但角接时接入同样的电压等级需要级联的器件比星接的多，可靠性降低，控制复杂度提高；而增加变压器的方式则多出了额外的成本、占地、以及运行损耗等。[0004]经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN102044879，
公开日2011_5_4，记载了一种模组化结构的可移动式静止同步补偿器，一个基本的换流及用于换流的辅助设备所组成的运行单元一同构成换流模块。但该现有技术没有公开静止同步补偿器补偿不平衡电流的方法或装置。实用新型内容[0005]本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种具有不平衡电流补偿功能的星接链式STATCOM装置，实现不平衡电流补偿。[0006]本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括:链式三单相桥、连接电抗和三相接地变压器，其中:连接电抗的一端分别与电网系统和三相接地变压器相连，另一端与链式三单相桥的输出端相连，三相接地变压器的中性点与链式三单相桥的中性点相连。[0007]所述的链式三单相桥包括:三个中性点相连的链式桥臂，每个链式桥臂的输出端与连接电抗相连。[0008]所述的链式桥臂包括:若干级联的功率单元。[0009]所述的功率单元为单相换流器。[0010]所述的功率单元为单相H桥逆变器或单相三电平逆变器。[0011]所述的三相接地变压器为Z型变压器。[0012]所述的三相接地变压器的容量为10kV/300A。[0013]本实用新型通过增加接地变压器改变了主电路结构，在不增加直流电压水平的情 况下实现星接链式STATCOM对不平衡电流的补偿。
[0014]图1为本实用新型连接示意图。[0015]图2为本实用新型与电网系统连接示意图。[0016]图3为本实用新型与电网系统的补偿效果图；[0017]图中:(a)为Usab/Usbc/Usca为电网系统的三相线电压不意图，(b)为Ila/Ilb/Ilc为负荷的三相负荷电流示意图，(c)为Isvga/Isvgb/Isvgc为本实施例的三相输出电流示意图，Cd)为Isa/Isb/Isc为电网系统的三相电流示意图，Ce)为Ignda/Igndb/Igndc为三相接地变压器3中的三相电流示意图。
具体实施方式
[0018]下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。[0019]实施例1[0020]如图1所示，本实施例包括:链式三单相桥1、连接电抗2和三相接地变压器3，其中:连接电抗2的一端分别与外接电网系统和三相接地变压器3相连，另一端与链式三单相桥I的输出端相连，三相接地变压器3的中性点与链式三单相桥I的中性点相连。[0021]所述的链式三单相桥I包括:三个中性点相连的链式桥臂，每个链式桥臂的输出端与连接电抗2相连。[0022]所述的链式桥臂包括:若干级联的功率单元。[0023]所述的功率单元为单相换流器。[0024]所述的功率单元为单相H桥逆变器或单相三电平逆变器。[0025]所述的三相接地变压器3为Z型变压器。该变压器常用于中性点不接地系统中构造一个接地点。该变压器的每相线圈分成两个绕组反相绕在该相磁柱上，对零序阻抗很小，而对正序和负序阻抗很大。该变压器的容量可根据所需要补偿的负序电流大小选择。[0026]如图2所示，本实施例的容量为6MVar，三相接地变压器3容量为10kV/300A，接地变压器的中性点和链式三单相桥I的中性点相连。电网系统电压等级为IOkV,负荷电流不平衡，其中包含无功电流100A，负序电流80A，本实施例在0.2秒时STATCOM投入补偿。[0027]本实施例补偿效果如图3所示，其中:图3(a)为Usab/Usbc/Usca为电网系统的三相线电压，图3 (b)为Ila/Ilb/Ilc为负荷的三相负荷电流，图3 (C)为Isvga/Isvgb/Isvgc为本实施例的三相输出电流，图3 (d)为Isa/Isb/Isc为电网系统的三相电流，图3 Ce)为Ignda/Igndb/Igndc为三相接地变压器3中的三相电流。从图中可以看到，在STATCOM投入补偿前，负荷电流中包含的无功和负序电流流入系统，造成系统电流也不平衡；在0.2秒STATCOM投入补偿后，由于STATCOM输出的无功和负序电流完全补偿了负荷电流，因此使得系统电流中的无功和负序电流都接近于零，补偿效果理想。STATCOM输出电流中包含的零序电流经接地变压器形成通路，从而使得STATCOM能正常输出无功和负序电流。
权利要求1.一种具有不平衡电流补偿功能的星接链式STATCOM装置，其特征在于，包括:链式三单相桥、连接电抗和三相接地变压器，其中:连接电抗的一端分别与电网系统和三相接地变压器相连，另一端与链式三单相桥的输出端相连，三相接地变压器的中性点与链式三单相桥的中性点相连。
2.根据权利要求1所述的具有不平衡电流补偿功能的星接链式STATCOM装置，其特征是，所述的链式三单相桥包括:三个中性点相连的链式桥臂，每个链式桥臂的输出端与连接电抗相连。
3.根据权利要求2所述的具有不平衡电流补偿功能的星接链式STATCOM装置，其特征是，所述的链式桥臂包括:若干级联的功率单元。
4.根据权利要求3所述的具有不平衡电流补偿功能的星接链式STATCOM装置，其特征是，所述的功率单元为单相换流器。
5.根据权利要求3所述的具有不平衡电流补偿功能的星接链式STATCOM装置，其特征是，所述的功率单元为单相H桥逆变器或单相三电平逆变器。
6.根据权利要求1所述的具有不平衡电流补偿功能的星接链式STATCOM装置，其特征是，所述的三相接地变压器为Z型变压器。
7.根据权利要求6所述的具有不平衡电流补偿功能的星接链式STATCOM装置，其特征是，所述的三相接地变压器的容量为10kV/300A。
专利摘要一种交流配电技术领域的具有不平衡电流补偿功能的星接链式STATCOM装置，包括链式三单相桥、连接电抗和三相接地变压器，其中连接电抗的一端分别与电网系统和三相接地变压器相连，另一端与链式三单相桥的输出端相连，三相接地变压器的中性点与链式三单相桥的中性点相连。所述的链式三单相桥包括三个中性点相连的链式桥臂，每个链式桥臂的输出端与连接电抗相连。所述的链式桥臂包括若干级联的功率单元所述的功率单元为单相换流器。本实用新型通过增加接地变压器改变了主电路结构，在不增加直流电压水平的情况下实现星接链式STATCOM对不平衡电流的补偿。
文档编号H02J3/18GK203026952SQ20122067479
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者赵香花, 陈远华, 张秀娟, 刘文华 申请人:北京思源清能电气电子有限公司