[实用新型]一种互备保护型电压质量调节装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于交流干线或交流配电网络的电路装置，尤其是涉及到一种适用于高压交流电网稳定电压和减少谐波或波纹的装置。

背景技术

城市电网中现代工业、商业和居民用电设备，如高性能办公设备、精密实验仪器、变频调速设备、可编程逻辑控制器、各种自动生产线以及计算机系统等对电源特性变化敏感性负荷呈逐年上升趋势，对电能质量的要求不断提高。对敏感用户(如半导体制造企业)而言，几十毫秒的电压暂降就可能导致设备损坏、生产线停产，造成巨大经济损失。与此同时，分布式能源、冲击性和干扰性负荷的大量接入等因素都使得电网电能质量存在日趋恶化的趋势，严重威胁电力系统的安全运行和用电设备的正常工作。

针对敏感负荷电能质量控制问题，国内外开展了电能质量控制产品的研究制造。但是，电能质量控制装置还没有形成标准化的产品，并且主要停留在低压小容量范围，中国实用新型专利“低谐波电源质量控制系统”(实用新型专利号：ZL201020133972公开号：CN201656479)公开了一种低谐波电源质量控制系统。该低谐波电源质量控制系统包含检测装置、电力调整装置、阻性负载装置。检测装置接收来自于阻性负载装置的反馈信号。检测装置输出的控制信号可以用电压或电流为信号。电力调整装置接收到所述控制信号后，以比例方式输出驱动电压。所述比例方式为在连续输出时间间隔输出全功率驱动电压，并在连续不输出时间间隔停止输出全功率驱动电压。阻性负载装置接收驱动电压后，输出反馈信号到检测装置。以比例方式在连续输出时间间隔输出全功率驱动电压，并在连续不输出时间间隔停止输出全功率驱动电压，将能够有效的减少产生电力的谐波。但是该装置仅适用于小功率的阻性负载装置，不适用于高压大功率的电网电能质量控制；其目的是减少阻性负载装置产生的谐波对电源质量的影响，而不是通过改善供电电网的电能质量，为敏感负载提供更高质量的电源。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种互备保护型电压质量调节装置，解决提高敏感用户供电电能质量，减少电网和敏感负载用电设备的故障、降低电网损耗、提高电能利用率的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种互备保护型电压质量调节装置，包括电压调节模块、可控整流模块和检测控制模块，所述的互备保护型电压质量调节装置连接在三相系统电源和敏感负载之间，所述的检测控制模块的检测输入端连接到三相系统电源，所述的检测控制模块的控制输出端，连接到电压调节模块和可控整流模块，其特征在于：

所述的电压调节模块为多重化级联IGBT功率模块，每相由n个串联连接的基波电压补偿单元组成，其中1≤n≤20；

所述的基波电压补偿单元的主电路是IGBT连接组成的H桥功率单元电路，所述的H桥功率单元电路设有互备检测控制元件，互备检测控制元件并联连接到H桥功率单元电路的直流侧；所述的互备检测控制元件的输入控制端，连接到所述的检测控制模块。

本实用新型的互备保护型电压质量调节装置的一种优选的技术方案，其特征在于所述的可控整流模块包含n个PWM可控整流单元，每个PWM可控整流单元连接一个基波电压补偿单元；所述PWM可控整流单元的交流侧，通过一台多绕组隔离变压器连接到三相系统电源；所述隔离变压器包含3n个二次绕组，每个二次绕组对应连接一个PWM可控整流单元；所述PWM可控整流单元的直流侧，分别连接到对应的H桥功率单元电路的输入端。

本实用新型的互备保护型电压质量调节装置的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的电压调节模块设有谐波电压补偿单元和与其对应的PWM可控整流单元，所述的谐波电压补偿单元的主电路是IGBT连接组成的H桥功率单元电路；所述隔离变压器设有为谐波电压补偿单元供电的二次绕组；所述为谐波电压补偿单元供电的二次绕组，通过所述对应的PWM可控整流单元，连接到所述的谐波电压补偿单元的H桥功率单元电路的输入端；连接在三相系统电源同一相上的谐波电压补偿单元与基波电压调节模块串联连接。

本实用新型的互备保护型电压质量调节装置的一种更好的技术方案，其特征在于所述的互备保护型电压质量调节装置还设有可控旁路开关元件，所述可控旁路开关元件与所述的电压调节模块的输出端并联，连接在三相系统电源和敏感负载之间；所述可控旁路开关元件的控制极，通过光耦或光线隔离连接到所述的检测控制模块。