專利名稱：可控電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬可控電抗器領(lǐng)域，具體涉及一種可用于電網(wǎng)的大容量全控型可控電抗器。
背景技術(shù)：
迄今為止，電網(wǎng)中使用的可控電抗器有以下幾種類型晶閘管控制電抗器(TCR)，目前應(yīng)用于10KV(或35KV)電網(wǎng)靜止補(bǔ)償(SVC)及高壓輸電系統(tǒng)的可控串聯(lián)補(bǔ)償(TCSC)中，它會產(chǎn)生較強(qiáng)的高次諧波電流或分?jǐn)?shù)次諧波電流，必須增設(shè)附加的濾波裝置來濾除這些諧波。晶閘管控制變壓器(TCT)，通過觸發(fā)脈沖使變壓器二次側(cè)間隔性短路來調(diào)節(jié)變壓器電抗，它同TCR一樣會產(chǎn)生較強(qiáng)的諧波電流，有時需要增設(shè)補(bǔ)償繞組為三次及其奇數(shù)倍次諧波電流提供通道。直流助磁或其變種磁閥式可控電抗器，它同樣會產(chǎn)生較強(qiáng)諧波電流，并產(chǎn)生較強(qiáng)振動及噪聲?；诨ù磐ㄑa(bǔ)償?shù)目煽仉娍蛊?，雖然可以實(shí)現(xiàn)等效阻抗單向連續(xù)可調(diào)，不會產(chǎn)生較強(qiáng)的諧波電流，但其通常需要與晶閘管投切電容器(TSC)一起使用，造成設(shè)備成本增加，而TSC本身在投切瞬間會產(chǎn)生諧波。
因此，到目前為止，可控電抗器的等效阻抗僅能實(shí)現(xiàn)單向連續(xù)可調(diào)(0-Zm)，而不能進(jìn)行雙向連續(xù)可調(diào)(-Zm-Zm)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種可以克服上述可控電抗器缺陷的新型大容量全控型可控電抗器，通過調(diào)節(jié)變壓器二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(-1，1)間任意變化，從而改變變壓器鐵芯的導(dǎo)磁率，使變壓器的等效阻抗在-Zm～Zm之間連續(xù)可控，自身不會為電網(wǎng)帶來諧波干擾。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種大容量全控型可控電抗器，至少由電流檢測單元(I)、補(bǔ)償電流發(fā)生單元(II)、單相或三相變壓器(III)三部分組成，當(dāng)變壓器二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(-1，1)間變化時，其等效阻抗在-Zm～Zm之間連續(xù)可調(diào)。
其中當(dāng)二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(-1，1)間變化時，補(bǔ)償電流發(fā)生單元(II)產(chǎn)生的電流是與電網(wǎng)基波電流is或基波無功電流iq成正比的補(bǔ)償電流i2＝α(W1/W2)iq(或i2＝α(W1/W2)is)，這里W1、W2分別為變壓器原、副邊繞組匝數(shù)，若變壓器的二次側(cè)為多繞組，則變壓器一次側(cè)產(chǎn)生的補(bǔ)償電流可表示為i1＝α×iq(或i1＝α×is)，-1≤α≤1。
當(dāng)二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(-1，1)間變化時，補(bǔ)償電流發(fā)生單元(II)產(chǎn)生的電流是與電網(wǎng)諧波電流ih成正比的補(bǔ)償電流i2＝α(W1/W2)ih，若變壓器的二次側(cè)為多繞組，則變壓器一次側(cè)產(chǎn)生的補(bǔ)償電流可表示為i1＝α×ih，-1≤α≤1。
當(dāng)二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(-1，1)間變化時，補(bǔ)償電流發(fā)生單元(II)產(chǎn)生的電流是與電網(wǎng)基波無功電流iq和電網(wǎng)諧波電流ih成線性組合的補(bǔ)償電流i2＝α(W1/W2)iq+β(W1/W2)ih，若變壓器的二次側(cè)為多繞組，則變壓器一次側(cè)產(chǎn)生的補(bǔ)償電流為i2＝α×iq+β×ih，-1≤α≤1，-1≤β≤1。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了通過調(diào)節(jié)變壓器二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(-1，1)間任意變化，即通過改變二次側(cè)電流的大小及方向，來改變變壓器鐵芯內(nèi)磁通的大小及方向，從而達(dá)到通過改變鐵芯內(nèi)磁通來調(diào)節(jié)電抗，進(jìn)而調(diào)節(jié)變壓器的等效阻抗的目的；當(dāng)變壓器鐵芯內(nèi)的基波磁通或某一次諧波磁通為零時，則對應(yīng)于基波或該次諧波的等效阻抗為零，當(dāng)變壓器鐵芯內(nèi)的基波磁通或某一次諧波磁通反向時，等效阻抗為負(fù)值，隨著反向磁通的增加，等效阻抗一步減小，這樣通過調(diào)節(jié)變壓器二次側(cè)電流的大小及方向，可使變壓器的等效阻抗在-Zm～Zm之間雙向連續(xù)可調(diào)。
2、本發(fā)明可用于電網(wǎng)的無功補(bǔ)償、諧波濾除及作為新型可控自動消弧線圈使用，也可用于高壓輸電系統(tǒng)的可控串聯(lián)補(bǔ)償(TCSC)中，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于該可控電抗器采用快速開關(guān)器件(IGBT，IGCT等)，同時二次側(cè)濾除了開關(guān)元件所產(chǎn)生的諧波，它不會給電網(wǎng)帶來諧波干擾，因此不需要在電網(wǎng)側(cè)增設(shè)會與電網(wǎng)發(fā)生諧振的無源濾波裝置。
3、本發(fā)明不僅可以調(diào)節(jié)基波電抗，而且可以調(diào)節(jié)諧波電抗，同時還可根據(jù)實(shí)際需要分別調(diào)節(jié)基波電抗與諧波電抗(如同時使基波電抗為零，三次諧波電抗為負(fù)值，五次諧波電抗為正值，高次諧波電抗很大)。


圖1為本發(fā)明并入電網(wǎng)作為并聯(lián)大容量可控電抗—電容器使用(用于電網(wǎng)無功補(bǔ)償、諧波濾除等)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中變壓器副邊為多繞組。
圖2為本發(fā)明串入電網(wǎng)作為串聯(lián)大容量可控電抗—電容器使用(用于諧波濾除、可控串聯(lián)補(bǔ)償?shù)?的結(jié)構(gòu)示意圖，其中變壓器副邊為多繞組。
圖3為本發(fā)明并入電網(wǎng)作為并聯(lián)大容量可控電抗—電容器使用(用于電網(wǎng)無功補(bǔ)償、諧波濾除等)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中變壓器副邊為單繞組。
圖4為本發(fā)明串入電網(wǎng)作為串聯(lián)大容量可控電抗—電容器使用(用于諧波濾除、可控串聯(lián)補(bǔ)償?shù)?的結(jié)構(gòu)示意圖，其中變壓器副邊為單繞組。
圖1-4中，電流檢測單元(I)包括位于變壓器一次側(cè)的電流互感器1、位于變壓器二次側(cè)的用于測量補(bǔ)償電流發(fā)生單元(II)輸出電流的電流互感器2。補(bǔ)償電流發(fā)生單元(II)由信號采集電路3、數(shù)據(jù)處理及脈沖觸發(fā)信號產(chǎn)生電路4、逆變電路(由IGBT、IGCT、GTO等電力電子元件及電容組成)及其保護(hù)元件5、接于逆變電路輸出端的電感及濾波電容組成6組成，其中，信號采集電路3包括采集電網(wǎng)電壓的電壓互感器(或變壓器)、采集電容電壓的霍爾電壓元件、隔離元件及對采集信號處理的電路板，數(shù)據(jù)處理及脈沖觸發(fā)信號產(chǎn)生電路4一般為DSP電路，它將信號采集電路3過來的信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)實(shí)際要求計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)碾娏鳎?jīng)滯環(huán)比較或載波調(diào)制后產(chǎn)生驅(qū)動逆變電路5電力電子器件的觸發(fā)脈沖。變壓器(III)可以是單相或三相變壓器，單相變壓器的二次側(cè)為單繞組或多繞組，三相變壓器的二次側(cè)每相為單繞組或?yàn)槎嗬@組。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1如圖1所示，變壓器(III)與電網(wǎng)并接，變壓器(III)為單相變壓器，變壓器二次側(cè)為多繞組(繞組數(shù)N＞1)或單繞組(N＝1)，多繞組變壓器的每個二次繞組分別經(jīng)接于逆變電路輸出端的濾波電容及電感6聯(lián)接各自的逆變電路5，信號采集電路3對電流、電壓信號進(jìn)行隔離變換，數(shù)據(jù)處理及脈沖觸發(fā)信號產(chǎn)生電路4產(chǎn)生各個逆變電路5的觸發(fā)脈沖，從而達(dá)到通過調(diào)節(jié)二次側(cè)電流調(diào)節(jié)變壓器電抗的目的，該變壓器可平滑輸出感性及容性無功。圖1中的變壓器也可為三相變壓器，此時逆變電路5為三相逆變橋，相應(yīng)的觸發(fā)脈沖為6脈沖。
該可控電抗器電路主要用作單相(或三相)電路的無功補(bǔ)償及諧波濾除。
當(dāng)該可控電抗器用作無功補(bǔ)償時，數(shù)據(jù)處理電路根據(jù)信號采集電路3采集的電壓、電流信號計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)臒o功量，從而計(jì)算出變壓器原邊需要流過的電流，然后通過調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖，控制二次側(cè)電流大小及流向，來控制變壓器鐵芯內(nèi)磁通的大小及方向，進(jìn)而控制變壓器原邊流過的電流，這樣便調(diào)節(jié)了變壓器的電抗，將變壓器作為可控電抗—電容器使用。由于二次側(cè)并聯(lián)電容沒有附加的供電電源，變壓器的繞組及鐵芯內(nèi)存在損耗，因此變壓器二次電流中需包含少量的基波有功電流，用于變壓器誤差補(bǔ)償及維持電容電壓穩(wěn)定，該有功電流的大小可由裝置損耗功率及電網(wǎng)電壓的大小來計(jì)算。當(dāng)需要補(bǔ)償?shù)臒o功為感性無功時，可通過調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖，使二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(0，1)之間變化，變壓器作可控電抗器使用(阻抗標(biāo)幺值在0～Zm間變化)，當(dāng)需要補(bǔ)償?shù)臒o功為容性無功時，則通過調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖，使二次側(cè)電流反向，這樣其二次電流標(biāo)幺值便在(-1，0)之間變化，變壓器作可控電容器使用(阻抗標(biāo)幺值在-Zm～0間變化)。
當(dāng)該可控電抗器用作諧波濾除時，數(shù)據(jù)處理電路根據(jù)信號采集電路3采集的電壓、電流信號計(jì)算出達(dá)到濾波要求的變壓器原邊需要流過的諧波補(bǔ)償電流，脈沖觸發(fā)信號產(chǎn)生電路4根據(jù)控制要求產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，通過控制電力電子器件的通、斷來產(chǎn)生所需要的二次側(cè)諧波電流，進(jìn)而通過改變變壓器鐵芯磁通來調(diào)節(jié)變壓器一次側(cè)諧波電流，調(diào)節(jié)變壓器的等效阻抗，當(dāng)二次側(cè)諧波電流標(biāo)幺值在(0，1)之間變化時，變壓器作可控電抗器使用，當(dāng)二次側(cè)諧波電流反向，即其諧波電流標(biāo)幺值在(-1，0)之間變化時，變壓器作可控電容器使用。與該發(fā)明用作無功補(bǔ)償時一樣，由于二次側(cè)并聯(lián)電容沒有附加的供電電源，變壓器的繞組及鐵芯內(nèi)存在損耗，因此變壓器二次電流中需包含少量的有功電流，用于變壓器誤差補(bǔ)償及維持電容電壓穩(wěn)定，該有功電流的大小可由裝置損耗功率及電網(wǎng)電壓的大小來計(jì)算。
實(shí)施例2如圖2所示，變壓器串接與電網(wǎng)中，變壓器為單相變壓器，變壓器二次側(cè)為多繞組(繞組數(shù)N＞1)或單繞組(N＝1)，多繞組變壓器的每個二次繞組分別經(jīng)接于逆變電路輸出端的濾波電容及電感6聯(lián)接各自的逆變電路5，信號采集電路3對電流、電壓信號進(jìn)行隔離變換，數(shù)據(jù)處理及脈沖觸發(fā)信號產(chǎn)生電路4產(chǎn)生各個逆變電路5的觸發(fā)脈沖，從而達(dá)到通過調(diào)節(jié)二次側(cè)電流調(diào)節(jié)變壓器電抗進(jìn)而改變一次側(cè)電流的目的，該變壓器可看作可調(diào)電抗與可調(diào)電容的串聯(lián)。圖2中的變壓器也可為三相變壓器，此時逆變電路5為三相逆變橋，相應(yīng)的觸發(fā)脈沖為6脈沖。
該可控電抗器電路主要用于電網(wǎng)的可控串聯(lián)補(bǔ)償及諧波濾除。當(dāng)該可控電抗器用作諧波濾除時，數(shù)據(jù)處理電路根據(jù)信號采集電路3采集的電壓、電流信號計(jì)算出達(dá)到濾波要求的變壓器原邊需要產(chǎn)生的諧波補(bǔ)償電壓，脈沖觸發(fā)信號產(chǎn)生電路4根據(jù)控制要求產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，通過控制電力電子器件的通、斷來調(diào)節(jié)二次側(cè)諧波電流，進(jìn)而通過改變變壓器鐵芯磁通來調(diào)節(jié)變壓器一次側(cè)兩端的諧波電壓，達(dá)到調(diào)節(jié)變壓器的諧波等效阻抗目的。當(dāng)二次側(cè)諧波電流標(biāo)幺值在(0，1)之間變化時，變壓器作可控電抗器使用，當(dāng)二次側(cè)諧波電流反向，即其諧波電流標(biāo)幺值在(-1，0)之間變化時，變壓器一次側(cè)諧波端電壓反向，變壓器作可控電容器使用。由于二次側(cè)并聯(lián)電容沒有附加的供電電源，變壓器的繞組及鐵芯內(nèi)存在損耗，因此變壓器二次電流中需包含少量的基波有功電流，用于變壓器誤差補(bǔ)償及維持電容電壓穩(wěn)定，該有功電流的大小可由裝置損耗功率及電網(wǎng)電壓的大小來計(jì)算。
當(dāng)該可控電抗器用作電網(wǎng)可控串聯(lián)補(bǔ)償時，數(shù)據(jù)處理電路根據(jù)信號采集電路3采集的電壓、電流信號計(jì)算出達(dá)到串聯(lián)補(bǔ)償要求的變壓器應(yīng)呈現(xiàn)的等效阻抗Z，脈沖觸發(fā)信號產(chǎn)生電路4根據(jù)控制要求產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，通過控制電力電子器件的通、斷來調(diào)節(jié)二次側(cè)電流，進(jìn)而通過改變變壓器鐵芯磁通來調(diào)節(jié)變壓器一次側(cè)兩端的基波電壓，達(dá)到調(diào)節(jié)變壓器等效阻抗目的。當(dāng)二次側(cè)基波電流標(biāo)幺值在(0，1)之間變化時，變壓器作可控電抗器使用，當(dāng)二次側(cè)基波電流反向，即其基波電流標(biāo)幺值在(-1，0)之間變化時，變壓器一次側(cè)端電壓反向，變壓器作可控電容器使用。
實(shí)施例3如圖3所示，變壓器與電網(wǎng)并接，變壓器為單相變壓器，變壓器二次側(cè)為單繞組，多個逆變電路經(jīng)各自的限流電抗后并聯(lián)于變壓器二次側(cè)，用于增加可控電抗器的容量；信號采集電路3對電流、電壓信號進(jìn)行隔離變換，數(shù)據(jù)處理及脈沖觸發(fā)信號產(chǎn)生電路4產(chǎn)生各個逆變電路5的觸發(fā)脈沖，從而達(dá)到通過調(diào)節(jié)二次側(cè)電流調(diào)節(jié)變壓器電抗的目的，該變壓器可平滑輸出感性及容性無功。圖3中的變壓器也可為三相變壓器，此時逆變電路5為三相逆變橋，相應(yīng)的觸發(fā)脈沖為6脈沖。
同實(shí)施例1，該可控電抗器電路主要用作單相(或三相)電路的無功補(bǔ)償及諧波濾除。當(dāng)該可控電抗器用作無功補(bǔ)償時，數(shù)據(jù)處理電路根據(jù)信號采集電路3采集的電壓、電流信號計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)臒o功及變壓器副邊需要補(bǔ)償?shù)碾娏?，然后通過調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖，控制開關(guān)器件的通、斷，來控制二次側(cè)電流大小及流向，以及變壓器鐵芯內(nèi)磁通的大小及方向，進(jìn)而控制變壓器原邊流過的電流，這樣便調(diào)節(jié)了變壓器的電抗，將變壓器作為可控電抗—電容器使用。若變壓器向電網(wǎng)注入的是感性無功，則整個系統(tǒng)作為可控電抗器使用；若變壓器向電網(wǎng)注入的是容性無功，則整個系統(tǒng)作為可控電容器使用。由于二次側(cè)并聯(lián)電容沒有附加供電電源，變壓器的繞組及鐵芯內(nèi)存在損耗，因此變壓器二次電流中需包含少量的有功電流，用于變壓器誤差補(bǔ)償及維持電容電壓穩(wěn)定，該有功電流的大小可由裝置損耗功率及電網(wǎng)電壓的大小來計(jì)算。當(dāng)需要補(bǔ)償?shù)臒o功為感性無功時，可通過調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖，使二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(0，1)之間變化，變壓器作可控電抗器使用(阻抗標(biāo)幺值在0～Zm間變化)，當(dāng)需要補(bǔ)償?shù)臒o功為容性無功時，則通過調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖，使二次側(cè)電流反向，這樣其二次電流標(biāo)幺值便在(-1，0)之間變化，變壓器作可控電容器使用(阻抗標(biāo)幺值在-Zm～0間變化)。
當(dāng)該可控電抗器用作諧波濾除時，數(shù)據(jù)處理電路根據(jù)信號采集電路3采集的電壓、電流信號計(jì)算出達(dá)到濾波要求的變壓器副邊需要流過的諧波補(bǔ)償電流，脈沖觸發(fā)信號產(chǎn)生電路4根據(jù)控制要求產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，通過控制電力電子器件的通、斷來產(chǎn)生所需要的二次側(cè)諧波電流，進(jìn)而通過改變變壓器鐵芯磁通來調(diào)節(jié)變壓器一次側(cè)諧波電流，調(diào)節(jié)變壓器的等效阻抗，當(dāng)二次側(cè)諧波電流標(biāo)幺值在(0，1)之間變化時，變壓器作可控電抗器使用，當(dāng)二次側(cè)諧波電流反向，即其諧波電流標(biāo)幺值在(-1，0)之間變化時，變壓器作可控電容器使用。與該發(fā)明用作無功補(bǔ)償時一樣，由于二次側(cè)并聯(lián)電容沒有附加供電電源，變壓器的繞組及鐵芯內(nèi)存在損耗，因此變壓器二次電流中需包含少量的有功電流，用于變壓器誤差補(bǔ)償及維持電容電壓穩(wěn)定，該有功電流的大小可由裝置損耗功率及電網(wǎng)電壓的大小來計(jì)算。
實(shí)施例4如圖4所示，變壓器串接與電網(wǎng)中，變壓器為單相變壓器，變壓器二次側(cè)為單繞組，多個逆變電路經(jīng)各自的限流電抗后并聯(lián)于變壓器二次側(cè)，用于增加可控電抗器的容量；信號采集電路3對電流、電壓信號進(jìn)行隔離變換，數(shù)據(jù)處理及脈沖觸發(fā)信號產(chǎn)生電路4產(chǎn)生各個逆變電路5的觸發(fā)脈沖，從而達(dá)到通過調(diào)節(jié)二次側(cè)電流調(diào)節(jié)變壓器電抗進(jìn)而改變一次側(cè)電流的目的，該變壓器可看作可調(diào)電抗與可調(diào)電容的串聯(lián)。圖4中的變壓器也可為三相變壓器，此時逆變電路5為三相逆變橋，相應(yīng)的觸發(fā)脈沖為6脈沖。
同實(shí)施例2，該可控電抗器電路主要用于電網(wǎng)的可控串聯(lián)補(bǔ)償及諧波濾除。當(dāng)該可控電抗器用作諧波濾除時，數(shù)據(jù)處理電路根據(jù)信號采集電路3采集的電壓、電流信號計(jì)算出達(dá)到濾波要求的變壓器副邊需要產(chǎn)生的諧波補(bǔ)償電流，脈沖觸發(fā)信號產(chǎn)生電路4根據(jù)控制要求產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，通過控制電力電子器件的通、斷來調(diào)節(jié)二次側(cè)諧波電流，進(jìn)而通過改變變壓器鐵芯磁通來調(diào)節(jié)變壓器一次側(cè)兩端的諧波電壓，達(dá)到調(diào)節(jié)變壓器的諧波等效阻抗目的。當(dāng)二次側(cè)諧波電流標(biāo)幺值在(0，1)之間變化時，變壓器可看作可控電抗器，當(dāng)二次側(cè)諧波電流反向，即其諧波電流標(biāo)幺值在(-1，0)之間變化時，變壓器一次側(cè)諧波端電壓反向，變壓器可看作可控電容器。由于二次側(cè)并聯(lián)電容沒有供電電源，變壓器的繞組及鐵芯內(nèi)存在損耗，因此變壓器二次電流中需包含少量的基波有功電流，用于補(bǔ)償裝置的有功損耗及維持電容電壓穩(wěn)定，該有功電流的大小可由裝置損耗功率及電網(wǎng)電壓的大小來計(jì)算。
當(dāng)該可控電抗器用作電網(wǎng)可控串聯(lián)補(bǔ)償時，數(shù)據(jù)處理電路根據(jù)信號采集電路3采集的電壓、電流信號計(jì)算出達(dá)到串聯(lián)補(bǔ)償要求的變壓器應(yīng)呈現(xiàn)的等效阻抗Z，脈沖觸發(fā)信號產(chǎn)生電路4根據(jù)控制要求產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，通過控制電力電子器件的通、斷來調(diào)節(jié)二次側(cè)電流，進(jìn)而通過改變變壓器鐵芯磁通來調(diào)節(jié)變壓器一次側(cè)兩端的基波電壓，從而調(diào)節(jié)了變壓器的等效阻抗。當(dāng)二次側(cè)基波電流標(biāo)幺值在(0，1)之間變化時，裝置作可控電抗器使用，當(dāng)二次側(cè)基波電流反向，即其基波電流標(biāo)幺值在(-1，0)之間變化時，變壓器一次側(cè)端電壓反向，裝置作可控電容器使用。
權(quán)利要求
1.一種可控電抗器，主要由電流檢測單元(I)、補(bǔ)償電流發(fā)生單元(II)、單相或三相變壓器(III)三部分組成，其特征在于變壓器二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(-1，1)間變化時，其等效阻抗在-Zm～Zm之間連續(xù)可調(diào)。
2.依照權(quán)利要求1所述可控電抗器，其特征在于二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(-1，1)間變化時，補(bǔ)償電流發(fā)生單元(II)產(chǎn)生與基波無功電流iq成正比的補(bǔ)償電流i2＝α(W1/W2)iq，若變壓器的二次側(cè)為多繞組，則變壓器一次側(cè)產(chǎn)生的補(bǔ)償電流可表示為i1＝α×iq，-1≤α≤1。
3.依照權(quán)利要求2所述可控電抗器，其特征在于補(bǔ)償電流i2中允許含有少量的用于供應(yīng)變壓器損耗的基波有功電流信號。
4.依照權(quán)利要求1所述可控電抗器，其特征在于二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(-1，1)間變化時，補(bǔ)償電流發(fā)生單元(II)產(chǎn)生與電網(wǎng)基波電流is成正比的補(bǔ)償電流i2＝α(W1/W2)is，若變壓器的二次側(cè)為多繞組，則變壓器一次側(cè)產(chǎn)生的補(bǔ)償電流可表示為i1＝α×is，-1≤α≤1。
5.依照權(quán)利要求1所述可控電抗器，其特征在于二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(-1，1)間變化時，補(bǔ)償電流發(fā)生單元(II)產(chǎn)生與電網(wǎng)諧波電流ih成正比的補(bǔ)償電流i2＝α(W1/W2)ih，若變壓器的二次側(cè)為多繞組，則變壓器一次側(cè)產(chǎn)生的補(bǔ)償電流可表示為i1＝α×ih，-1≤α≤1。
6.依照權(quán)利要求5所述可控電抗器，其特征在于補(bǔ)償電流i2中允許含有少量的用于供應(yīng)變壓器損耗的基波有功電流信號。
7.依照權(quán)利要求1、2、5所述可控電抗器，其特征在于二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(-1，1)間變化時，補(bǔ)償電流發(fā)生單元(II)產(chǎn)生與電網(wǎng)基波無功電流iq和電網(wǎng)諧波電流ih成線性組合的補(bǔ)償電流i2＝α(W1/W2)iq+β(W1/W2)ih，若變壓器的二次側(cè)為多繞組，則變壓器一次側(cè)產(chǎn)生的補(bǔ)償電流為i2＝α×iq+β×ih，其中-1≤α≤1，-1≤β≤1。
8.依照權(quán)利要求7所述可控電抗器，其特征在于補(bǔ)償電流i2中允許含有少量的用于供應(yīng)變壓器損耗的基波有功電流信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種大容量全控型可控電抗器，該電抗器至少由以下三部分組成電流檢測單元、補(bǔ)償電流發(fā)生單元、單相或三相變壓器組成，通過調(diào)節(jié)變壓器二次側(cè)電流標(biāo)幺值在(－1，1)間任意變化(可以是基波電流的變化、諧波電流的變化或者基波與諧波電流的共同變化)，從而改變變壓器鐵芯的導(dǎo)磁率，使變壓器的等效阻抗在－Zm～Zm之間連續(xù)可控，該可控電抗器可串入電網(wǎng)也可與電網(wǎng)并接，用于電網(wǎng)無功補(bǔ)償、諧波濾除及作為新型可控自動消弧線圈使用，且不會為電網(wǎng)帶來諧波干擾。
文檔編號H02P13/00GK1581676SQ200410010260
公開日2005年2月16日 申請日期2004年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月14日
發(fā)明者趙國生, 焦留成 申請人:鄭州大學(xué)