[发明专利]一种变频智慧电能节电柜电路系统

说明书

本发明公开了一种变频智慧电能节电柜电路系统，包括用于对三相交流电进行整流、逆变、滤波的调节电路部分和用于对调节电路部分进行操作控制的控制电路部分；所述调节电路部分包括依次连接的输入模块、V‑F分离变频模块、输出模块和检测模块；所述控制电路部分利用空间矢量PWM算法生成脉冲调制波信号，以获得电压和频率可调的三相交流电。该电路系统输出电压具有谐波含量少、完美正弦波输出、稳压精度高、输出电压稳定、节电效果明显等优点。

技术领域

本发明属于电器设备变频技术领域，涉及节电柜，具体涉及一种变频智慧电能节电柜电路系统。

背景技术

电能质量问题的重要性日益突出，电能质量问题在许多国家已经引起了电力部门及用户的广泛关注，国际供电会议组织已经把电能质量问题列为当前国际供电界关注的首要问题，电能质量直接关系到国民经济的总体效益。目前美国、日本通过对电能质量研究，所获取的变频电源输出电压电流波形为完美正弦波，并指出变频电源不仅可以完全优化电能质量，减少谐波，并且具有节能降耗功能。所以变频电源已经在日美等发达国家广泛应用。随着我国电力电子技能、计算机技能以及自动化控制技能的迅速开展，国内对变频电源的需求也越来越大。

与此同时，电能应用程度也是国家电力发展水平和综合国力的主要指标之一。为适应市场发展，需要对电能质量指标进行检测、统计和分析，实现电能质量全面控制。智能照明节电柜是目前实现电能质量全面控制的主要手段之一，例如照明灯具驱动电路产生谐波，谐波过大影响灯具使用寿命，为改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗，提高功率因素，降低灯具和线路的工作温度，达到优化供电目的，目前通常采用智能照明节电柜来实现照明灯具电能管控。

智能照明节电柜在工作线路中，改善途径包括：(1)通过对电压幅值的稳定来保证用电设备工作在设计的额定电压值，减少损耗；同时，通过对电压波动的抑制，减少线路及设备的热损耗和无功损耗；(2)通过对电流波动的抑制，达到削峰填谷的效果，从而降低电流平均值，减少线路及设备的有功消耗；(3)通过对相位角的改善，提高用电功率因数，减少用电设备的无功损耗，相应减少有功消耗，同时鉴于功率因素的提升，提高了供电变压器的有功输出，扩大供电能力，减少变压器自身的有功及无功消耗；(4)谐波对线路设备的影响和危害是多方面的，降低谐波干扰，能够减少设备的发热、震动，提高设备运行效率，减少电能消耗。

传统的节电柜电路系统通过变压器设置档位，调节输出电压，同时通过电容+电抗模式，增加无功，提高有功使用率，从而达到节能目的。其存在以下缺点：精度不高，电压存在欠压或过压；谐波含量高；输出电压不稳定；节电效果不明显，低压10％；电路保护不完善；非模块化设计，设备维护困难。

综上所述，鉴于变频电源选用先进的MPWM变频技术，优化了电能质量、降低了能耗，所以其具有使用效率高、精度高、超载能力强，清洁能源无谐波干扰，输出稳定无电压波动，等优点，符合绿色环保、节能减排的电力发展要求，已成为电源主流趋势。设计与之匹配使用的变频电源节电柜具有很好的应用前景，在以后市场中存在着巨大的需求潜力。

发明内容

针对现有节电柜电路系统存在的精度不高、谐波含量高、输出电压不稳定、节电效果不明显、电路保护不完善、设备维护困难等技术问题，本发明的目的旨在提供一种变频智慧电能节电柜电路系统，该电路系统输出电压具有谐波含量少、完美正弦波输出、稳压精度高、输出电压稳定、节电效果明显等优点。

为达到上述目的，本发明提供的变频智慧电能节电柜电路系统，包括用于对三相交流电进行整流、逆变、滤波的调节电路部分和用于对调节电路部分进行操作控制的控制电路部分；

所述调节电路部分包括依次连接的输入模块、V-F分离变频模块、输出模块和检测模块；

所述输入模块，用于防止电压突变和操作过电压；