新型无功发生器中光耦合器电路选择[1]

  1、前言

  随着电力电子技术的发展，电力电子装置在通过对电网电能进行二次变换，提高用电效率的同时，也向电力系统注入了大量的谐波源，引起系统功率因数下降。因此，无功补偿和谐波抑制问题已成为近年来的研究热点。同时，新型无功发生器本身也是半导体变流装置，其输出的电压、电流的谐波总畸变率也应满足电力系统对谐波的要求。近年来的研究成果大多采用多重化、多电平技术来抑制谐波，这样势必会带来装置结构复杂，控制难度大，造价高等问题。本文提出将SPWM控制技术运用其中，达到消除谐波，特别是低次谐波的目的。为此，设计制作了一台小型试样机，并得到可喜结果。

  2、新型无功发生器的拓扑结构及工作特性

  2.1、拓扑结构

  静止无功发生器（StaticVarGenerator，简称SVG）的电路结构分为电压型和电流型桥式电路。对于电压型电路，需串联电抗器或变压器才能并入电网；对于电流型电路，需在交流侧并联电容器以吸收换相产生的过电压。其中电压型电路运行效率较高。

  2.2、工作特性

  由于正常工作时就像电压型逆变器，只不过交流侧接的不是无源负载，而是电网。SVG可以等效的被视为幅值和相位均可以控制的一个与电网同频率的交流电压源，假设为U1.对于理想的SVG，可以通过改变U1的幅值来实现与交流系统交换无功功率。对于实际的SVG，考虑到电路的损耗，电源电压与U1之间存在相角差δ，改变这个相角差δ和U1的幅值，SVG从电网吸收的无功功率也就因此得到调节。

  3、系统构成

  控制电路主要由移相电路（CD4046，CD4040）、正弦波发生电路（D/A转换DAC0832，多路开关CD4053B）、三角波发生电路等组成。主电路包括逆变电路（IGBT）、整流电路（二极管）、储能设备（C，直流电容器）和连接设备（L，电感）。 

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