[实用新型]电能质量综合治理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子领域、电网配电设备领域，具体地说涉及一种电能质量综合治理装置。

背景技术

电能质量综合治理装置作为一种综合性的治理装置，基于电力电子技术，结合了当前大部分电压或电流补偿装置的功效与特点：当电源电压发生波动时，电能质量综合治理装置检测参考电压与实际电源电压之间的差值，通过注入一个和检测差值相反的电压量与之相抵消，以保持负载端电压为标准的正弦电压；同样当电能质量综合治理装置检测出负载电流中含有的谐波、无功成分，通过注入与其相反的电流，从而保证电源电流为标准正弦波，抑制非线性负载产生的畸变电流对电网的污染。既能抑制电流谐波，又能补偿电压波动以及无功电流，实现电网与负载的隔离，不论是负载或者电网出现电能质量问题，都能较好的进行补偿，不会造成互相影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种电能质量综合治理装置。

为了解决上述问题本实用新型的技术方案是这样的：

电能质量综合治理装置，在三相四线制电源和负载之间接入本装置；本装置包括左侧串联补偿单元、右侧并联补偿单元，左侧串联补偿单元、右侧并联补偿单元组成拓扑结构；左侧串联补偿单元包括一串联变流器，右侧并联补偿单元包括一并联变流器，并联变流器处于串联变流器下游。

左侧串联单元设有一高频PWM控制模块，电网输入电流为平衡正弦波电流，电网输入功率因数为1。

右侧并联单元设有一高频PWM控制模块，负载端输出平衡的、额定的正弦波电压，输出电压与电网输入电压同相。

高频PWM控制模块的频率为12.8kHz。

左侧串联补偿单元、右侧并联补偿单元各自设有PI控制器。

本装置设有过流保模块，当输出电流峰值小于IGBT的额定电流时，发出关断IGBT的信号，关断IGBT；对于输出电流峰值大于IGBT额定电流的，则保持出发脉冲信号，同时跳闸来保护。

本装置设有散热管,工作环境温度范围为：-20～45摄氏度。

所述三相四线制电源，电压为380V±20％，容量为40kVA，电压调节范围为±8％，无功补偿≥0.98，谐波补偿率>95％，开关频率为12.8kHz，装置效率≥96％。

有益效果：本实用新型所述的电能质量综合治理装置，既能抑制电流谐波，又能补偿电压波动以及无功电流，实现电网与负载的隔离，不论是负载或者电网出现电能质量问题，都能较好的进行补偿，不会造成互相影响。本实用新型所述的电能质量综合治理装置还可以消除电网端电压的谐波畸变，电压升高或降低，三相不平衡等问题，从而使得负载电压正弦，对称及平衡；补偿负载的无功电流，谐波电流，可以增强电网的传输能力，发挥现有电网的负荷能力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型所述的电能质量综合治理装置拓扑结构图。

图2为本实用新型所述的电能质量综合治理装置控制原理图。

图3为本实用新型所述的电能质量综合治理装置接线图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

名词解释：

ZDUPQC：电能质量综合治理装置；

PWM：脉冲宽度调制，对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用来代替所需要的波形；

IGBT:绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点；

PI控制器：一种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差，将偏差的比例(P)和积分(I)通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制；

三电平软开关：采用移相控制技术，利用开关管的结电容和变压器漏感的谐振实现开关管的零电压开关。通过高频变压器漏感储能对功率开关管两端输出电容的充放电使开关管两端电压下降为零，使变换器开关管依次在零电压下导通，在缓冲电容作用下零电压关断，从而有效地降低了电路的开关损耗和开关噪声，效率提高显著。