一种具有无功调节功能的直流稳压电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电学技术领域，涉及一种具有无功调节功能的直流稳压电源。
【背景技术】
[0002]近年来日本做了一项关于186个代表性用电户中谐波源的调查报告。调查结果表明，主要谐波源来自整流器的用户将近90%;关于产生谐波量的分布情况调查结果，表明各类电力电子装置产生的谐波量占了近75%。在我国，针对于电网存在的问题，国家电网公司在2010年11月发布了《中国电网产业“十二五”规划投资分析及预测报告》，报告第二十一章第五节中明确指出“十二五”期间我国电网行业发展存在的五大问题之一就是近年来，我国电网技术装备水平虽然不断提高，但与发达国家相比存在较大差距。我国电力发展的巨大空间，客观上要求加快电网技术升级，提高技术装备水平，提高电能质量。
[0003]为了解决谐波污染问题，基本思想有两种:一是加装谐波补偿装置。二是对谐波源进行改造，使之不产生谐波。在补偿无功方面常用的是静止无功补偿装置(SVC)以及静止无功功率发生装置(SVG)，在对谐波源进行改造方面，主要是提高功率因数，常用的是功率因数校正器(APFC)等。随着电力电子控制技术的进步，这几种装置的应用也越来越广泛，技术也日趋成熟。
[0004]静止无功发生器(SVG)是根据所检测到的电网中的无功功率，使主电路产生一个极性相反的无功量抵消掉所检测的无功，以达到净化电网的目的。其主电路的交直流侧只存在无功功率的产生及交换。
[0005]而APFC是根据直流侧电压的稳压要求，保证功率开关桥交流侧在单位功率因数下运行。(功率因数为I)。在其调节过程中，主电路的交直流侧只存在有功功率的产生及交换。
【实用新型内容】
[0006]为了克服现有技术中的缺陷，解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有无功调节功能的直流稳压电源，将APFC技术与无功补偿技术相结合，可以在一个系统中满足两个功能:一方面可以根据用户需求，采用PWM整流技术使直流稳压系统交流侧无谐波；另一方面，也可以根据从电网上检测到的无功量，调节主电路交流侧的功率因数，以产生相应的补偿无功量，使系统又具有了一定的无功调节功能。如此以来，既实现了直流稳压，使交直流侧有了有功功率交换，又实现了无功调节，使交直流侧有了无功功率交换。
[0007]其技术方案如下:
[0008]一种具有无功调节功能的直流稳压电源，包括主电路部分和控制电路部分。主电路部分包括三相电网电压ea，eb，e。、交流侧LC滤波电路、交流侧负载、功率开关器件、直流侧储能电容C、直流负载控制电路部分包括:交流侧无功电流检测电路、直流电压检测电路、参数、参数调理电路、DSP、驱动电路。
[0009]进一步优选，主电路三相电源线电压380V，滤波电感L为7mH，滤波电容C为220 μ F，功率开关器件选用全控型IGBT，直流侧储能电容4700 μ F。直流侧无功电流检测电路中使用霍尔电流检测模块，交流侧电压检测电路中使用霍尔电压检测模块，参数调理电路中采用ΟΡ07集成芯片，DSP电路采用TI公司的F2812芯片作为中央处理器。
[0010]本实用新型的有益效果:
[0011]本实用新型用PWM整流器做电能质量变换而来，除了其直流侧电压可控之外，交流侧也是可控的，通过一定的技术手段，对其交流侧进行调节，产生无功功率。在小型电网络中，可做无功补偿器使用。
[0012]本实用新型将APFC技术与无功补偿技术相结合，可以在一个系统中满足两个功能:一方面可以根据用户需求，采用PWM整流技术使直流稳压系统交流侧无谐波；另一方面，也可以根据从电网上检测到的无功量，调节主电路交流侧的功率因数，以产生相应的补偿无功量，使系统又具有了一定的无功调节功能。如此以来，既实现了直流稳压，使交直流侧有了有功功率交换，又实现了无功调节，使交直流侧有了无功功率交换。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型具有无功调节功能的直流稳压电源的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。
[0015]采用高效的电力电子开关器件IGBT以及TI公司的DSP2812处理芯片构成具有无功调节功能的直流稳压电源控制系统，根据主电路拓扑结构原理以及控制策略，达到所描述的功能。如图1所示，是具有无功调节功能的直流稳压电源的结构图，图中用实线框起来的两部分分别是主电路部分和控制电路部分，主电路的功能是:(1)通过三相交流电源给交流侧提供无功功率；(2)通过PWM整流给直流侧提供有功功率，且直流侧电压稳定。控制电路主要完成的功能是:(I)直流电压实测值和交流侧无功电流实测值采集；(2)实测值和指令值的比较，及自适应PI调节；(3)利用SVPWM控制策略产生控制信号输出。
[0016]参照图1，一种具有无功调节功能的直流稳压电源，包括两大部分，一部分是主电路，一部分是控制电路。主电路部分包括三相电网电压ea，eb，e。、交流侧LC滤波电路、交流侧负载、功率开关器件、直流侧储能电容C、直流负载控制电路部分包括:交流侧无功电流检测电路、直流电压检测电路、参数、参数调理电路、DSP、驱动电路。主电路三相电源线电压380V，滤波电感L为7mH，滤波电容C为220 μ F，功率开关器件选用全控型IGBT，直流侧储能电容4700 μ F。交流侧无功电流检测电路中使用霍尔电流检测模块，直流侧电压检测电路中使用霍尔电压检测模块，参数调理电路中采用ΟΡ07集成芯片，DSP电路采用TI公司的F2812芯片作为中央处理器。
[0017]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种具有无功调节功能的直流稳压电源，其特征在于，包括两大部分，一部分是主电路，一部分是控制电路，主电路部分包括三相电网电压ea，eb，e。、交流侧LC滤波电路、交流侧负载、功率开关器件、直流侧储能电容C、直流负载控制电路部分包括:交流侧无功电流检测电路、直流电压检测电路、参数、参数调理电路、DSP、驱动电路。
2.根据权利要求1所述的具有无功调节功能的直流稳压电源，其特征在于，主电路三相电源线电压380V，滤波电感L为7mH，滤波电容C为220 μ F，功率开关器件选用全控型IGBT，直流侧储能电容C为4700 μ F ;交流侧无功电流检测电路中使用霍尔电流检测模块，直流侧电压检测电路中使用霍尔电压检测模块，参数调理电路中采用ΟΡ07集成芯片，DSP电路采用TI公司的F2812芯片作为中央处理器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有无功调节功能的直流稳压电源，包括两大部分，一部分是主电路，一部分是控制电路。主电路部分包括三相电网电压ea，eb，ec、交流侧LC滤波电路、交流侧负载、功率开关器件、直流侧储能电容C、直流负载RL；控制电路部分包括：交流侧无功电流检测电路、直流电压检测电路、参数、参数调理电路、DSP、驱动电路。本实用新型既实现了直流稳压，使交直流侧有了有功功率交换，又实现了无功调节，使交直流侧有了无功功率交换。
【IPC分类】H02M7-217, H02M1-12, H02M1-42
【公开号】CN204465331
【申请号】CN201520063511
【发明人】苏咏梅, 甄亚, 范其丽, 朱海云, 王继红, 祁泽刚, 牛乐乐
【申请人】郑州职业技术学院
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月26日