低压三相四线供电有源不平衡治理N线过流保护器的制作方法

文档序号:11839199阅读:来源:国知局

技术特征:

1.低压三相四线供电有源不平衡治理N线过流保护器,其特征在于,装置包括但不限于互感器采样电路、稳压电路和逆变输出三部分;稳压电路为三相不控整流电路(1),稳压电路通过绝缘栅双极型晶体管IGBT依次先后连接储能电路(4)、IGBT开关电路(5)和输出滤波电路(6),输出滤波电路(6)通过交流接触器KM1连接三相四线制电源系统中,同时,DSP信号处理器(3)分别连接IGBT驱动电路(2)和储能电路(4),IGBT驱动电路(2)分别连接IGBT开关电路(5)和绝缘栅双极型晶体管IGBT。

2.如权利要求1所述的低压三相四线供电有源不平衡治理N线过流保护器,其特征在于,适用在三相四线制系统中,设备上电后,通过稳压电路给电容器组CB充电,DSP信号处理器(3)通过实时监测稳压值在预定限值后,设备进入下一个工作模式,继续给电容器升压到一定值达到稳态;主线路上的互感器器件通过实时采集主线路电流信号,将采集信号发送给DSP信号处理器(3)上指令电流产生模块(302)的指令电流运算电路,通过相应的算法,将三相不平衡电流分别算出并且给出需要抵消的不平衡电流;然后,通过电流跟踪控制电路给IGBT驱动电路(2)以相应的驱动信号,控制功率模块IGBT开关电路(5)工作,从而产生相应的补偿电流来是抵消不平衡电流对电网的影响;整个过程中,控制电路也会实时根据稳压电路采集的电压信号,来补偿电容器组CB两端的电压,使其一直处于稳态;通过对三相电流不平衡的补偿进而使N线电流趋于0。

3.如权利要求1所述的低压三相四线供电有源不平衡治理N线过流保护器,其特征在于,三相不控整流电路(1)建立基于MATLAB的三相不控整流电路仿真平台,并通过自建模块实现功率因数的自动显示,通过分析电网不平衡时的输出电压波动、功率因数和输入电流谐波失真等参数,指出三相不控整流的最优LC滤波截止频率范围,三相不控整流电路经过最优化设计。

4.如权利要求1所述的低压三相四线供电有源不平衡治理N线过流保护器,其特征在于,三相电流信号经过电流互感器CT采样后送入DSP信号处理器(3),DSP信号处理器(3)通过计算得出三相电流中有功不平衡电流与无功不平衡电流,然后DSP信号处理器(3)控制逆变部分IGBT驱动电路(2)或储能电路(4)发出大小相等相位相反的有功不平衡电流与无功不平衡电流并注入到电网中,进而将三相电流中的不平衡电流抵消掉,达到三相四线系统中N线电流接近于零的目的;其中:在稳压电路部分,采用三相不控整流电路(1),三相电经过不控整流后整流成脉动直流电,存储至电容器CA中,CA,L1,IGBT1组成BOOST可控稳压电路,由DSP信号处理器(3)计算出电容器CA目标稳压值与测量电压值的差值送至PI调节模块(301)和指令电流产生模块(302),进而,通过滞环比较器(201)控制IGBT驱动电路(2)驱动IGBT1,从而将目标电压稳定在800V DC,并存储在电容器CB中;在逆变电路部分,由采样电路通过采集负载侧不平衡电流,将采样信号传送给DSP信号处理器(3),通过相应的算法计算出各相的不平衡电流的大小与夹角,将需要补偿的电流通过算法处理,将指令发送到IGBT驱动电路(2);直流电压800v DC,经过IGBT开关电路(5)的IGBT(A1,A2,A3,A4,B1,B2,B3,B4),组成的桥式逆变电路通过输出滤波电路(6)的电感Lfa,Lfb,Lfc,Lfn合成所需要的不平衡电流,并注入到电网中;在DSP信号处理器(3)和IGBT驱动电路(2)中,其中LEM为电压互感器,实时采样不控整流后CA1,CA2上电压,Vcr为目标电压值800V dc经过PI调节模块(301)运放后,产生指令电流信号;滞环比较器(201)将指令电流ic*和实际电流ic进行比较,两者的偏差△i c作为滞环比较器(201)的输入,通过滞环比较器产生控制电路主电路中开关通断的PWM信号由滞环比较器(201)中有PWM信号输出模块(201a)输出,该PWM信号经驱动电路控制功率器件的通断,从而控制电流i的变化;滞环电流控制原理是指令电流和实际电流的实时值比较,实际电流达到上限指令电流,随即转入衰减,衰减至下限指令电流,重新开始上升,如此反复,实际电流将是一条在上下限指令电流跳动的锯齿波。

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