专利名称：一种基于串并联组件结构的有源型电能质量治理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力电子技术领域的电气设备，尤其涉及电压质量控制和电流质量控制的电能质量复合控制设备，具有电压暂降补偿、动态分相无功补偿及谐波滤波功能。
背景技术：
针对不同电能质量问题，国内外提出了多种控制对策，研制了多种电能质量控制产品，如补偿电压暂降的动态电压恢复器，抑制谐波的有源滤波器，抑制电压波动和闪变的配电系统静止无功补偿器等。但上述设备，一方面功能单一，造成针对同一用户需安装多种电能质量控制装置，造成场地投资双浪费；另一方面，多种电能质量控制装置可能存在运行配合等方面问题，严重影响了电能质量控制装置的应用推广。此外，高新企业的敏感设备既是电能质量问题的脆弱受害者，又是电能质量的干扰源，因此包含电压质量控制技术和电流质量控制技术的电能质量复合控制技术逐渐成为电能质量控制关键技术的发展方向，该技术不仅保证了敏感负荷免受电能质量问题影响，且消除了其可能造成的新的电能质量问题。
发明内容本实用新型的目的在于克服目前国内多种电能质量控制设备无法统一控制的缺点，将有源串联型电压质量控制技术和有源并联型电流质量控制技术结合起来，提供一种兼具电压暂降补偿、动态无功补偿和谐波治理功能的有源型电能质量治理装置。为了实现本实用新型的目的，提出一种基于串并联组件结构的有源型电能质量治理装置，所述有源型电能质量治理装置包括一控制系统，对电网进行实施捡测；一有源串联型电压质量控制单元；—有源并联型电流质量控制单元；其中，所述有源串联型电压质量控制单元和有源并联型电流质量控制单元均包括直流系统及逆变器模块、线路滤波模块、保护模块、驱动模块以及冷却系统模块；所述控制系统根据对电网的检测结果，控制所述有源串联型电压质量控制单元和有源并联型电流质量控制单元以协同方式工作。所述有源串联型电压质量控制单元串接在主回路中，所述有源并联型电流质量控制单元并接在主回路中。所述有源串联型电压质量控制单元通过电抗器串接在主回路中，所述有源并联型电流质量控制单元通过变压器并接在主回路中。所述控制系统采用基于数字信号处理器的控制电路。本实用新型的混合装置结合串联补偿和并联补偿的优点，同时协同控制，降低了设备成本，可以解决下面的电能质量问题谐波、无功波动、电压闪变、电压骤降、三相不平衡等。可以应用于任何负载类型、IKV以下电压等级的三相电网，显著改善电能质量。
图1是本实用新型的基于串并联组件结构的有源型电能质量治理装置。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，图 1是本实用新型的基于串并联组件结构的有源型电能质量治理装置。对本实用新型进一步详细说明。图1是本实用新型的基于串并联组件结构的有源型电能质量治理装置。它的主电路包括由一个控制系统、有源串联型电压质量控制单元和有源并联型电流质量控制单元，控制系统控制有源串联型电压质量控制单元和有源并联型电流质量控制单元以协同方式工作。所述两种有源单元电路均包括直流系统及逆变器模块、线路滤波模块、保护模块、 驱动模块以及冷却系统模块。本实用新型的本质是通过控制系统控制的可控电压源(直流系统)，通过直接电压叠加或电抗器感应电流来补偿系统电压和负载电流。所述的控制系统采用基于数字信号处理器的控制电路。具体电路分析如下控制系统实时检测电网的负载电流，分析出各次谐波电流和无功电流，并实时计算需补偿的谐波电流和无功电流。当判断线路需要补偿时，控制系统控制驱动模块，通过逆变器模块产生对应的调制电压，通过并联在主回路中的电抗器，产生补偿电流注入电网系统，以补偿负载产生的谐波电流和无功电流。同时，控制系统还实时监测电网电压有效值，并和设定的额定值实时比较，当系统电压持续低于额定电压时，控制系统实时控制逆变器模块产生对应的补偿电压，通过串联在主回路中的变压器线圈，叠加在系统电压上，补偿系统电压跌落。本实用新型可实现三相电压暂降50%的电压补偿，动态分相无级无功功率补偿， 因数全程为1，可滤除50次之内的谐波；补偿响应时间小于10ms，滤除谐波和无功补偿的比例可自由设定，具有232/485、以太网等多种通信方式；功耗低，节能效果明显；单元采用模块化设计，结构紧凑、安装维护方便。以上对本实用新型所提供的有源型电能质量治理装置进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种基于串并联组件结构的有源型电能质量治理装置，其特征是，所述有源型电能质量治理装置包括一控制系统，对电网进行实施捡测；一有源串联型电压质量控制单元；一有源并联型电流质量控制单元；其中，所述有源串联型电压质量控制单元和有源并联型电流质量控制单元均包括直流系统及逆变器模块、线路滤波模块、保护模块、驱动模块以及冷却系统模块；所述控制系统根据对电网的检测结果，控制所述有源串联型电压质量控制单元和有源并联型电流质量控制单元以协同方式工作。
2.根据权利要求1所述的基于串并联组件结构的有源型电能质量治理装置，其特征在于所述有源串联型电压质量控制单元串接在主回路中，所述有源并联型电流质量控制单元并接在主回路中。
3.根据权利要求2所述的一种基于串并联组件结构的有源型电能质量治理装置，其特征在于所述有源串联型电压质量控制单元通过电抗器串接在主回路中，所述有源并联型电流质量控制单元通过变压器并接在主回路中。
4.根据权利要求1-3所述的一种基于串并联组件结构的有源型电能质量治理装置，其特征在于所述控制系统采用基于数字信号处理器的控制电路。
专利摘要本实用新型是一种基于串并联组件结构的有源型电能质量治理装置，包括控制系统，对电网进行实施捡测；有源串联型电压质量控制单元；有源并联型电流质量控制单元；其中，所述有源串联型电压质量控制单元和有源并联型电流质量控制单元均包括直流系统及逆变器模块、线路滤波模块、保护模块、驱动模块以及冷却系统模块；所述控制系统根据对电网的检测结果，控制所述有源串联型电压质量控制单元和有源并联型电流质量控制单元以协同方式工作。本实用新型解决谐波、无功波动、电压闪变、电压骤降、三相不平衡等电能质量问题；可以应用于任何负载类型、1kV以下电压等级的三相电网，显著改善电能质量。
文档编号H02J3/26GK202103422SQ20112018083
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者刘富刚, 张昊, 张金金, 黄双峰 申请人:北京英博新能源有限公司, 北京英博电气股份有限公司, 廊坊英博电气有限公司