一種電壓動態(tài)恢復的諧波補償裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種諧波補償裝置，尤其是一種電壓動態(tài)恢復的諧波補償裝置，包括：功率雙向流動單元、通過接觸器與所述功率雙向流動單元直流側串接的整流單元、驅動電路、運算控制電路，整流單元輸出端并接有蓄電池。本實用新型公開的電壓動態(tài)恢復的諧波補償裝置能夠在交流母線電壓驟降時通過加載在雙向變流器直流側的蓄電池提升電壓，從而維持母線電壓穩(wěn)定。
【專利說明】—種電壓動態(tài)恢復的諧波補償裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種諧波補償裝置，尤其是一種電壓動態(tài)恢復的諧波補償裝置?！颈尘凹夹g】
[0002]隨著電力電子技術的廣泛應用和發(fā)展，電力系統(tǒng)中的非線性負載日益增多，如整流器、變頻器、UPS、家用電器及計算機等。這些非線性負載會產生諧波電流并注入到電網中，使電網中的電壓波形產生畸變，從而造成電網的諧波污染。另外，沖擊性、波動性負載，如電弧爐、焊接設備等在運行中不僅會產生大量的高次諧波，而且使得電壓波動、閃變、三相不平衡日益嚴重，危害電網的安全運行。不良的電能質量問題，如諧波污染和瞬時電壓跌落可能引起工業(yè)生產過程非計劃的停產或設備故障，導致用戶的生產成本增加，造成經濟損失。同時，隨著高新技術產業(yè)的飛速發(fā)展以及傳統(tǒng)行業(yè)采用計算機管理技術和先進控制技術的應用，電力用戶中對電能質量敏感的負荷所占比重越來越大，人們對供電質量和供電可靠性提出了更新、更高的要求。應運而生的用戶電力技術(Custom Power)是指把大功率電力電子技術和配電自動化技術綜合起來，以用戶對電力可靠性和電能質量的要求為依據，為用戶提供所需要的電力。例如，系統(tǒng)電壓電流諧波，不僅對用電負載造成影響還會影響供電線路，造成供電線路老化，變壓器發(fā)熱，噪音大，降低線路設備的使用壽命；電壓閃變、跌落造成設備停止運行，數據無法及時保存，甚至設備損壞，據統(tǒng)計全球每年因為供電質量問題造成的損失數以百億計。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述【背景技術】的不足，提供了一種電壓動態(tài)恢復的諧波補償裝置。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題，采用如下技術方案:
[0005]一種電壓動態(tài)恢復的諧波補償裝置，包括:功率雙向流動單元、通過接觸器與所述功率雙向流動單元直流側串接的整流單元、驅動電路、運算控制電路，整流單元輸出端并接有蓄電池，其中:
[0006]所述功率雙向流動單元包括:雙向變流器、第一變壓器、第一電容器組，所述第一電容器組并接在雙向變流器直流側，所述第一變壓器原邊繞組串接在交流母線上，第一變壓器副邊繞組串接在所述雙向變流器交流側、第一電容器組電壓中點之間；
[0007]所述整流單元包括:整流橋、第二變壓器、第二電容器組，所述第二電容器組并接在整流橋直流側，所述第二變壓器原邊繞組串接在交流母線上，第二變壓器副邊繞組串接在所述整流橋輸出端、第二電容器組電壓中點之間；
[0008]所述運算控制電路的輸入端與采集交流母線電壓、第一電容器組輸出電壓的電壓傳感器，采集交流母線電流的電流傳感器連接；
[0009]所述驅動電路輸入端與所述運算控制電路輸出端連接，驅動電路輸出端與雙向變流器中開關管的控制端連接。[0010]作為所述諧波補償裝置的進一步優(yōu)化方案，諧波補償裝置還包括開關電源，所述開關電源輸入端接所述功率雙向流動單元的輸出端，所述運算控制電路電源端口、驅動電路電源端口與所述開關電源輸出端連接。
[0011]作為所述諧波補償裝置的進一步優(yōu)化方案，雙向整流器為由雙向導通開關管組成的三相整流器。
[0012]作為所述諧波補償裝置的進一步優(yōu)化方案，第一變壓器副邊繞組、雙向變流器交流側之間并接有濾波支路。
[0013]本實用新型采用上述技術方案，具有以下有益效果:本實用新型公開的電壓動態(tài)恢復的諧波補償裝置能夠在交流母線電壓驟降時通過加載在雙向變流器直流側的蓄電池提升電壓，從而維持母線電壓穩(wěn)定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為電壓動態(tài)恢復的諧波補償裝置的電路圖。圖中標號說明:1、雙向變流器，2、第一電容器組，3、第一變壓器，4、第二變壓器，5、整流橋，6、第二電容器組，7、蓄電池，8、運算控制電路，9、驅動電路，10、開關電源，11-12電壓傳感器，13、電流傳感器，14、濾波支路。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型的技術方案進行詳細說明:
[0016]如圖1所示的一種電壓動態(tài)恢復的諧波補償裝置，包括:功率雙向流動單元、通過接觸器與功率雙向流動單元直流側串接的整流單元、驅動電路9、運算控制電路8、開關電源10，整流單元輸出端并接有蓄電池7，開關電源10輸入端接功率雙向流動單元的輸出端，運算控制電路8電源端口、驅動電路9電源端口與開關電源10輸出端連接。雙向整流器I為由IBGT組成的三相整流器。
[0017]功率雙向流動單元包括:雙向變流器1、第一變壓器3、第一電容器組2，第一電容器組2并接在雙向變流器I直流側，第一變壓器3原邊繞組串接在交流母線上，第一變壓器副邊繞組串接在雙向變流器I交流側、第一電容器組2電壓中點之間.[0018]整流單元包括:整流橋5、第二變壓器4、第二電容器組6，第二電容器組6并接在整流橋5直流側，第二變壓器4原邊繞組串接在交流母線上，第二變壓器4副邊繞組串接在整流橋5輸出端、第二電容器組6電壓中點之間。
[0019]運算控制電路8的輸入端與采集交流母線電壓、第一電容器組輸出電壓的電壓傳感器11、12，采集交流母線電流的電流傳感器13連接。
[0020]驅動電路9輸入端與運算控制電路8輸出端連接，驅動電路9輸出端與雙向變流器I中開關管的控制端連接。
[0021]第一變壓器3副邊繞組、雙向變流器I交流側之間并接有濾波支路14。
[0022]電壓動態(tài)恢復的諧波補償裝置的工作原理:在電力系統(tǒng)受到諧波污染時，運算控制電路對采集的三相交流電壓進行FFT變換分離出諧波分量后反相輸出大小相等的補償電壓諧波；當系統(tǒng)出現電壓閃變跌落時整流單元輸出有功功率，補償系統(tǒng)欠壓，由于直流側第一電容組2蓄能有限，雙向變流器直流側電壓下降，當電壓下降到UO時，控制運算電路8發(fā)出指令控制接觸器閉合，雙向變流器I直流側改為蓄電池7供電，能量由雙向變流器I直流側流向交流側，以達到恢復電網電壓的效果，蓄電池7的容量選擇應根據負載的容量進行合理選擇。
[0023]綜上所述，本實用新型公開的電壓動態(tài)恢復的諧波補償裝置能夠在交流母線電壓驟降時通過加載在雙向變流器直流側的蓄電池提升電壓，從而維持母線電壓穩(wěn)定。
【權利要求】
1.一種電壓動態(tài)恢復的諧波補償裝置，其特征在于包括:功率雙向流動單元、通過接觸器與所述功率雙向流動單元直流側串接的整流單元、驅動電路、運算控制電路，整流單元輸出端并接有蓄電池，其中: 所述功率雙向流動單元包括:雙向變流器、第一變壓器、第一電容器組，所述第一電容器組并接在雙向變流器直流側，所述第一變壓器原邊繞組串接在交流母線上，第一變壓器副邊繞組串接在所述雙向變流器交流側、第一電容器組電壓中點之間； 所述整流單元包括:整流橋、第二變壓器、第二電容器組，所述第二電容器組并接在整流橋直流側，所述第二變壓器原邊繞組串接在交流母線上，第二變壓器副邊繞組串接在所述整流橋輸出端、第二電容器組電壓中點之間； 所述運算控制電路的輸入端與采集交流母線電壓、第一電容器組輸出電壓的電壓傳感器，采集交流母線電流的電流傳感器連接； 所述驅動電路輸入端與所述運算控制電路輸出端連接，驅動電路輸出端與雙向變流器中開關管的控制端連接。
2.根據權利要求1所述的諧波補償裝置，其特征在于:所述諧波補償裝置還包括開關電源，所述開關電源輸入端接所述功率雙向流動單元的輸出端，所述運算控制電路電源端口、驅動電路電源端口與所述開關電源輸出端連接。
3.根據權利要求1或2所述的諧波補償裝置，其特征在于:所述雙向整流器為由雙向導通開關管組成的三相整流器。
4.根據權利要求3所述的諧波補償裝置，其特征在于:所述第一變壓器副邊繞組、雙向變流器交流側之間并接有濾波支路。
【文檔編號】H02J3/12GK203734315SQ201320888288
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權日:2013年12月31日
【發(fā)明者】姜筱鋒 申請人:江蘇德順祥電氣有限公司