用于三相链式高压有源滤波器的链节电压平衡装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电压平衡装置，尤其是涉及一种用于三相链式高压有源滤波器的链节电压平衡装置。
【背景技术】
[0002]如图1所示，链式三相滤波器包含三个链节，每相的链节均包括多个链节单元，链式H桥有源电力滤波器的单元直流侧电压相互独立，在理想的情况下直流侧不消耗有功功率，能够较好的维持各直流侧电压的平衡。但在实际应用中，由于各个开关器件的开关特性、并联损耗、直流侧电容充放电时间差异等原因，会造成各个模块直流侧电压的不平衡，从而导致输出电压和电流畸变，开关器件电压应力不均，甚至是烧毁开关器件危及整个系统的安全。基于此，必须对有源电力滤波器的H桥单元直流侧电压进行平衡检测，以便在控制系统中控制装置与系统的有功交换，将直流侧电容电压控制在正常范围之内。
[0003]目前，对于链节电压平衡，通常采用对每一个链节单元进行PI调节的方式，这样在完成了各个链节单元的电压平衡后，自然也完成了各相链节的直流侧电压平衡。然后，很多时候，一相链节会有多个链节单元，并且随着技术的发展，各链节单元的承受能力都大大提升，在这种情况下，若仍旧采用对每一个链节单元进行控制的方式会带来额外的成本开支，并且会带来主控制器的负荷较大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于三相链式高压有源滤波器的链节电压平衡装置。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]—种用于三相链式高压有源滤波器的链节电压平衡装置，所述滤波器包括三个链节，所述电压平衡装置包括平衡控制器，以及三个分别用于控制三个链节输出电压稳定的电压平衡器，所述三个电压平衡器的一端均与平衡控制器链节，另一端分别与滤波器的三个链节对应连接。
[0007]所述电压平衡器包括均与平衡控制器连接的电压采集电路和执行电路，所述电压采集电路和执行电路均与对应链节连接；
[0008]所述电压采集电路采集对应连接的输出电压，发送至平衡控制器后，由平衡控制器将采集值与设定区间对比，并通过执行电路矫正输出电压维持在设定区间内。
[0009]所述电压采集电路与对应链节的输出端连接，所述执行电路与对应链节的输入端连接；
[0010]当对应链节的输出电压偏离设定区间时，平衡控制器指示执行电路向该链节的输入端注入补偿分量，进而实现对输出电压的矫正。
[0011]所述每个链节包括多个级联的链节单元，所述电压平衡装置还包括多个用于在链节单元故障时通断链节单元内IGBT开关的单元保护器，所述单元保护器分别与多个链节单元--对应连接。
[0012]所述电压平衡装置还包括用于产生并记录电压平衡器和单元保护器工作日志的上位机，该上位机与分别与所有单元保护器及电压平衡器连接。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0014]I)通过动态控制每一相链节的直流侧输出电压，无需实时的对链节单元进行PI控制，可以节省控制成本，简化控制程序，提高工作效率。
[0015]2)单元保护器可以在链节单元异常时，进行通断控制，这种通断控制与电压平衡不同，结构简单，负荷小，同时也提高了电压平衡装置的可靠性。
[0016]3)上位机可以产生并记录电压平衡器和单元保护器工作日志，为后续产品的改进提供依据。
【附图说明】
[0017]图1为三相链式高压有源滤波器及其接入点电路的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型的结构示意图；
[0019]图3为电压平衡器的结构示意图；
[0020]图4为本实用新型实施例二中一个链节下单元保护器和上位机的连接结构示意图；
[0021]其中:1、链节，2、用户负载，3、电压平衡器，4、平衡控制器，5、单元保护器，6、上位机，11、链节单元，31、电压采集电路，32、执行电路。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0023]实施例一:
[0024]—种用于三相链式高压有源滤波器的链节电压平衡装置，如图2所示，滤波器包括三个链节1，电压平衡装置包括平衡控制器4，以及三个分别用于控制三个链节I输出电压稳定的电压平衡器3，三个电压平衡器3的一端均与平衡控制器4链节1，另一端分别与滤波器的三个链节I对应连接。
[0025]如图3所示，电压平衡器3包括均与平衡控制器4连接的电压采集电路31和执行电路32，电压采集电路31和执行电路32均与对应链节I连接；电压采集电路31采集对应连接的输出电压，发送至平衡控制器4后，由平衡控制器4将采集值与设定区间对比，并通过执行电路32矫正输出电压维持在设定区间内。
[0026]电压采集电路31与对应链节I的输出端连接，执行电路32与对应链节I的输入端连接；当对应链节I的输出电压偏离设定区间时，平衡控制器4指示执行电路32向该链节I的输入端注入补偿分量，进而实现对输出电压的矫正。
[0027]具体的，采用PI调节的方式维持直流侧的稳定，将采集值与设定区间对比，若高于或者低于该设定区间，则由执行电路32向链节I的输入端(交流侧)注入补偿分量，然后叠加到补偿的有功电流中，经运算在谐波指令信号电流中包含一定的基波有功分量，进而对每个链节的输出端(直流侧)电压做限幅控制，直到该电压重新回到阈值以内。
[0028]实施例二:
[0029]本实施例中与实施例一中的相同之处不在叙述，仅叙述不同之处。
[0030]每个链节I包括多个级联的链节单元11，与实施例一相比，本实施例的显著不同在于，如图4所示，本实施例中电压平衡装置还包括多个用于在链节单元11故障时通断链节单元11内IGBT开关的单元保护器5，单元保护器5分别与多个链节单元11--对应连接。
[0031]电压平衡装置还包括用于产生并记录电压平衡器3和单元保护器5工作日志的上位机6，该上位机6与分别与所有单元保护器5及电压平衡器3连接。
【主权项】
1.一种用于三相链式高压有源滤波器的链节电压平衡装置，所述滤波器包括三个链节，其特征在于，所述电压平衡装置包括平衡控制器，以及三个分别用于控制三个链节输出电压稳定的电压平衡器，所述三个电压平衡器的一端均与平衡控制器链节，另一端分别与滤波器的三个链节对应连接。2.根据权利要求1所述的一种用于三相链式高压有源滤波器的链节电压平衡装置，其特征在于，所述电压平衡器包括均与平衡控制器连接的电压采集电路和执行电路，所述电压采集电路和执行电路均与对应链节连接。3.根据权利要求2所述的一种用于三相链式高压有源滤波器的链节电压平衡装置，其特征在于，所述电压采集电路与对应链节的输出端连接，所述执行电路与对应链节的输入端连接。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种用于三相链式高压有源滤波器的链节电压平衡装置，其特征在于，所述每个链节包括多个级联的链节单元，所述电压平衡装置还包括多个用于在链节单元故障时通断链节单元内IGBT开关的单元保护器，所述单元保护器分别与多个链节单元--对应连接。5.根据权利要求4所述的一种用于三相链式高压有源滤波器的链节电压平衡装置，其特征在于，所述电压平衡装置还包括用于产生并记录电压平衡器和单元保护器工作日志的上位机，该上位机与分别与所有单元保护器及电压平衡器连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于三相链式高压有源滤波器的链节电压平衡装置，滤波器包括三个链节，电压平衡装置包括平衡控制器，以及三个分别用于控制三个链节输出电压稳定的电压平衡器，三个电压平衡器的一端均与平衡控制器链节，另一端分别与滤波器的三个链节对应连接。与现有技术相比，本实用新型通过动态控制每一相链节的直流侧输出电压，无需实时的对链节单元进行PI控制，可以节省控制成本，简化控制程序，提高工作效率。
【IPC分类】H02J3/01, H02M1/32
【公开号】CN204928562
【申请号】CN201520539574
【发明人】舒观澜
【申请人】利思电气（上海）有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年7月23日