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电能质量柔性控制装置

阅读:467发布:2020-10-28

专利汇可以提供电能质量柔性控制装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种 电能 质量 柔性控制装置,包括:测量 电路 ,控制电路,IGBT桥逆变器和电抗器;其中,所述测量电路 采样 电压 和 电流 信号 后,输入到所述控制电路并进行处理,所述控制电路根据处理后的结果调节所述IGBT桥逆变器的 输出电压 ,经所述电抗器转变为电流,再 叠加 到负载侧电流上。本实用新型从 电网 采集所需电量,通过AD转换为 数字量 ,计算出需要补偿的功率,然后转换为IGBT桥 控制信号 ,并由控制电路发出高速切换的PWM信号来控制IGBT桥的 开关 ,从而为负荷提供无功和谐波功率,达到清洁电网,降低损耗,提高电能质量的目的。,下面是电能质量柔性控制装置专利的具体信息内容。

1、一种电能质量柔性控制装置,其特征在于,包括:
测量电路,用于测量和提取系统侧和负载侧电压信号电流信号;
控制电路,包括数字信号处理器DSP和基于DSP的控制系统,用于 将采样模拟信号转变为数字信号,通过分析和计算并输出控制信号
IGBT桥逆变器,根据控制电路输出的控制信号控制电路桥臂上的 IGBT的导通和关断;
电抗器,将所述IGBT桥逆变器的输出电压信号转换为电流,并叠加 到负载侧电流上;
其中,所述测量电路采样电压和电流信号后,输入到所述控制电路 并进行处理,所述控制电路根据处理后的结果调节所述IGBT桥逆变器的 输出电压,经所述电抗器转变为电流,再叠加到负载侧电流上。
2、根据权利要求1所述电能质量柔性控制装置,其特征在于,所述 IGBT桥逆变器的电路上还串联有限流电阻
3、根据权利要求1或2所述电能质量柔性控制装置,其特征在于, 所述DSP数字信号处理装置为16位DSP芯片3202407TMSLFA。

说明书全文

技术领域

本实用新型涉及一种电系统的综合补偿装置。

背景技术

采用电力电子装置就近吞吐无功和吸收谐波源所产生的谐波电流, 是提高功率因数和抑制谐波污染的有效措施,目前谐波治理和无功补偿 装置通常是分开实现的。
低压无功补偿装置通常用接触器或者晶闸管控制电容器组投切来实 现。由于电容器组投切装置工作原理简单,投资少,效果好,因此它被 电力部广泛采用。但是由于它是依靠并联电容器组来提供无功功率, 因而存在如下缺点:
1、响应时间长,通常要几百个毫秒,不能补偿动态无功;
2、补偿容量受到电网电压的限制,电网电压越低,输出无功越小, 而此时恰恰需要向电网输出无功,以期抬高电网电压平;
3、由于向电网并联了电容,有可能因此引起谐波放大,甚至引起谐 振短路支路;
4、因为分级投切电容,受电容器额定容量限制,补偿无功容量和系 统所需无功有一定的差别,功率因数不能提的很高。
无源滤波装置是由电力电容器、电抗器和电阻器组合而成。无源滤 波具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点,因此 无源滤波是目前广泛采用的抑制谐波的主要手段。无源滤波器通过在系 统中为谐波提供一并联低阻通路,以起到滤波作用,其滤波特性是由系 统和滤波器的阻抗比所决定的,因而存在以下缺点:
1、谐波特性受系统参数的影响较大;
2、只能消除特定的几次谐波,而对某些次谐波会产生放大作用;
3、滤波要求和无功补偿、调压要求有时难以协调;
4、谐波电流增大时,滤波器负担随之加重,可能造成滤波器过载;
5、有效材料消耗多,体积大。
实用新型内容
针对上述存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种电能质量综 柔性控制装置,该装置能连续发生和吸收无功功率,并能够消除系统谐 波。
为实现上述目的,本实用新型一种电能质量柔性控制装置包括:
测量电路,用于测量和提取系统侧和负载侧电压信号和电流信号;
控制电路,包括数字信号处理器DSP和基于DSP的控制系统,用于 将采样模拟信号转变为数字信号,通过分析和计算并输出控制信号
IGBT桥逆变器,根据控制电路输出的控制信号控制电路桥臂上的 IGBT的导通和关断;
电抗器,将所述IGBT桥逆变器的输出电压信号转换为电流,并叠加 到负载侧电流上;
其中,所述测量电路采样电压和电流信号后,输入到所述控制电路 并进行处理,所述控制电路根据处理后的结果调节所述IGBT桥逆变器的 输出电压,经所述电抗器转变为电流,再叠加到负载侧电流上。
进一步地,所述IGBT桥逆变器的电路上还串联有限流电阻。
进一步地,所述DSP数字信号处理装置为16位DSP芯片 3202407TMSLFA。
本实用新型从电网采集所需电量,通过AD转换为数字量,计算出 需要补偿的功率,然后转换为IGBT桥控制信号,并由控制电路发出高速 切换的PWM信号来控制IGBT桥的开关,从而为负荷提供无功和谐波功 率,达到清洁电网,降低损耗,提高电能质量的目的;此外,本实用新 型还具有抑制电网电压闪变、跌落,维持电压稳定以及过电压、欠电压、 过电流、过热雷击和缺相的保护等功能。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式:
如图1所示,本实用新型包括:
测量电路6,用于测量和提取系统侧2和负载侧3电压信号和电流信 号;
控制电路5,包括数字信号处理器DSP和基于DSP的控制系统,用 于将采样模拟信号转变为数字信号,通过分析和计算并输出控制信号;
IGBT桥逆变器8,根据控制电路5输出的控制信号控制电路桥臂上 的IGBT的导通和关断;
电抗器1,将IGBT桥逆变器8的输出电压信号转换为电流,并叠加 到负载侧3的电流上;
IGBT桥逆变器8的电路上还串联有限流电阻9和电容7,电源电路 4向控制电路5供电;其中,数字信号处理器DSP采用16位DSP芯片 3202407TMSLFA。
本装置工作时,控制电路5根据测量电路6采样的电压和电流信号 计算出需要补偿的功率,然后转换位IGBT桥控制信号,并发出高速切换 的PWM信号来控制IGBT桥的开关,经电抗器1的电感后,转换为电流, 最后通过与负载侧3电流的叠加,调节系统侧2电流的大小、相位和谐 波分量,从而实现平衡三相电流、调节功率因数和抑制谐波。本装置冷 启动时,首先投入限流电阻9,以抑制合闸瞬间对电容器7充电造成的电 流冲击。
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