新型無功發(fā)生器中光耦合器電路參數(shù)的選擇

1、新型無功發(fā)生器中光耦合器電路參數(shù)的選擇1、前言隨著電力電子技術(shù)的開展，電力電子裝置在通過對電網(wǎng)電能進展二次變換，進步用電效率的同時，也向電力系統(tǒng)注入了大量的諧波源，引起系統(tǒng)功率因數(shù)下降。因此，無功補償和諧波抑制問題已成為近年來的研究熱點。同時，新型無功發(fā)生器本身也是半導(dǎo)體變流裝置，其輸出的電壓、電流的諧波總畸變率也應(yīng)滿足電力系統(tǒng)對諧波的要求。近年來的研究成果大多采用多重化、多電平技術(shù)來抑制諧波，這樣勢必會帶來裝置構(gòu)造復(fù)雜，控制難度大，造價高等問題。本文提出將SPWM控制技術(shù)運用其中，到達消除諧波，特別是低次諧波的目的。為此，設(shè)計制作了一臺小型試樣機，并得到可喜結(jié)果。2、新型無功發(fā)生器的拓撲構(gòu)造

2、及工作特性2.1、拓撲構(gòu)造靜止無功發(fā)生器Static Var Generator，簡稱SVG的電路構(gòu)造分為電壓型和電流型橋式電路。對于電壓型電路，需串聯(lián)電抗器或變壓器才能并入電網(wǎng)；對于電流型電路，需在交流側(cè)并聯(lián)電容器以吸收換相產(chǎn)生的過電壓。其中電壓型電路運行效率較高。2.2、工作特性由于正常工作時就像電壓型逆變器，只不過交流側(cè)接的不是無源負載，而是電網(wǎng)。SVG可以等效的被視為幅值和相位均可以控制的一個與電網(wǎng)同頻率的交流電壓源，假設(shè)為U1.對于理想的SVG，可以通過改變U1的幅值來實現(xiàn)與交流系統(tǒng)交換無功功率。對于實際的SVG，考慮到電路的損耗，電源電壓與U1之間存在相角差delta;，改變這個相

3、角差delta;和U1的幅值，SVG從電網(wǎng)吸收的無功功率也就因此得到調(diào)節(jié)。3、系統(tǒng)構(gòu)成控制電路主要由移相電路CD4046， CD4040、正弦波發(fā)生電路D/A轉(zhuǎn)換DAC0832，多路開關(guān)CD4053B、三角波發(fā)生電路等組成。主電路包括逆變電路IGBT、整流電路二極管、儲能設(shè)備C，直流電容器和連接設(shè)備L，電感。其中主電路和控制電路需要采取隔離措施，通常采用隔離變壓器或光電耦合。由于新型無功發(fā)生器本身的特點采用光電耦合比較適宜。由于PWM波是由正弦波和三角波比較得到的，而三角波的頻率是通過工頻正弦波經(jīng)256倍頻得到的。因此，PWM波的頻率很高，必須采取適當(dāng)措施，且需經(jīng)三極管放大才能驅(qū)動光耦工作，從

4、而驅(qū)動主電路元件IGBT.光電耦合器件中信號傳輸基于輸入端發(fā)光二極管通過的電流而發(fā)光，由光信號的強弱決定光電三極管的工作狀態(tài)。當(dāng)輸入信號高電平時，發(fā)光二極管流過的電流很小，接近于截止?fàn)顟B(tài)，工作于發(fā)光二極管的死區(qū)，不發(fā)光，光電三極管中無光電流，處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)輸入信號下跳變時，發(fā)光二極管導(dǎo)通，并產(chǎn)生光信號，由于光電三極管對射入光的響應(yīng)有一定的延遲，因此輸出端不可能立即產(chǎn)生下跳信號，而出現(xiàn)下降沿的延遲。這種延遲受發(fā)光二極管限流電阻和負載電阻的影響。當(dāng)輸入信號低電平時，發(fā)光二極管導(dǎo)通，導(dǎo)通電流的大小由輸入電壓值、二極管特性和發(fā)光二極管限流電阻決定，在電路中管子和輸入信號值一定后，與限流電阻有關(guān)，電阻越小，電流越大，發(fā)光越強。光電三極管中產(chǎn)生的光電流也越大，進入飽和狀態(tài)的可能也越大。當(dāng)輸入信號上跳變時，同樣由于光電三極管的延遲效應(yīng)，不能馬上截止。產(chǎn)生了上升沿的延遲，三極管的飽和深度及輸出負載對電荷的泄漏程度也會影響上升沿的延遲。因此輸入端的限流電阻和負載電阻對光耦的工作有很大的影響，而且還要在光電三極管的基極加一個放電電阻，這個電阻對光耦的工作也有影響。假設(shè)這些參數(shù)選的不適宜，會使光