一种低压电能质量综合优化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电能优化装置，特别是涉及一种低压电能质量综合优化装置。
【背景技术】
[0002]供配电网电能质量的好坏直接关系到电力系统稳定、设备及生产的安全及用电经济性。目前一方面随着工业生产规模的迅速扩大和电力电子新技术的应用，大量的非线性、不对称负荷产生的谐波电流、冲击无功、负序电流等注入电网，使得电网电流电压畸变、电压波动闪变、三相不平衡等一系列电能质量问题日趋严重。另一方面电压敏感用户对电能质量和供电可靠性要求越来越高，电能质量问题已经成为电力领域首要技术问题。通过电能质量综合治理不但可以解决电能质量问题，而且可以提高生产效率、降低功率传输损耗、提高设备利用率及使用寿命，从而提高电网能效和供电可靠性。
[0003]为解决这一问题，目前电能质量治理装置也逐渐成熟，主要为固定电容器(FC)、晶闸管投切电容器(TSC)、有源滤波器(APF)、静止无功发生器(SVG)等。其中FC为提供固定的无功功率或者针对某一次谐波进行调谐滤除，TSC通过晶闸管投切电容器，无功功率补偿响应时间在20ms以上，APF、SVG使用全控器件IGBT/IGCT为开关器件，IGBT(绝缘栅双极型晶体管)/IGCT(集成门极换流晶闸管)，响应时间远高于晶闸管，谐波滤除或无功补偿速度远大于TSC，但是在大容量时成本较高，而且功能仅为动态谐波滤除或动态无功补偿，不能综合解决电能质量问题。
[0004]传统电能质量治理装置基本都是选取电网A、B、C三相中的两相经过变压器连接到负载，这样造成了流入电网中的电流有一相为零，可能导致了三相不平衡。为了解决不平衡的问题，部分企业利用三个单相电分别接入电网每一相，避免严重的三相不平衡问题，如此以来，成本相对较高，也不符合节能减排的要求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安全性能好、三相平衡的低压电能质量综合优化装置。
[0006]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种低压电能质量综合优化装置，包括全桥式逆变器、四路桥臂电路、纠偏电路和电流传感器，全桥式逆变器的输入端连接直流输入，全桥式逆变器的输出端与四路桥臂电路的输入端相连，四路桥臂电路的三相交流输出端与负载相连，电流传感器设置于四路桥臂电路的三相交流输出端，纠偏电路并联于四路桥臂电路的三相交流输出端与电流传感器之间；
[0007]所述的四路桥臂电路包括第一桥臂电路、第二桥臂电路、第三桥臂电路和第四桥臂电路，各路桥臂电路均包括相互串联的滤波电路、接触器S和熔断器F，第四桥臂电路分别通过三个开关K与第一桥臂电路、第二桥臂电路、第三桥臂电路的输出端连接；
[0008]所述的纠偏电路采用三相半桥拓扑结构，三相半桥拓扑结构中的每个桥臂为一个变交流电路通过一个电抗器L2与四路桥臂电路的三相交流输出端中的一相相连，第二电容C2并联于纠偏电路的两端；
[0009]所述的变交流电路包括第一整流管VTl、第二整流管VT2、第一二极管VDl、第二二极管VD2和第三电容C3，第一整流管VTl与第二整流管VT2串联，第一二极管VDl并联于第一整流管VTl两端，第二二极管VD2并联于第二整流管VT2两端，第三电容C3并联于变交流电路的两端。
[0010]所述的滤波电路包括电感L1、电阻R和第一电容Cl，电感LI与接触器S及熔断器F串联，电阻R的一端并联于电感LI与接触器S的公共连接点，另一端通过第一电容Cl接地。
[0011 ]本实用新型的有益效果是:
[0012]I)纠偏电路的设计解决了单相电对电网造成的三相不平衡问题，提高了负载的功率因数，减小了电网不平衡问题带来的一系列影响，达到了节能减排的目的，提高了电能的利用率，减少了对电网的污染。
[0013]2)滤波电路中串联的电感LI可以在闭合某一路桥臂电路时抑制电容因为充电而使得不同的桥臂电路中的逆变电路中的开关管产生大的电压差，从而避免开关管之间发生电荷击穿，另外熔断器F也可以起到进一步的保护作用。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型结构原理图；
[0015]图2为本实用新型纠偏电路原理图；
[0016]图3为本实用新型变交流电路原理图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
[0018]如图1所示，一种低压电能质量综合优化装置，包括全桥式逆变器、四路桥臂电路、纠偏电路和电流传感器(图中负载上方虚线框内)，全桥式逆变器的输入端连接直流输入，全桥式逆变器的输出端与四路桥臂电路的输入端相连，四路桥臂电路的三相交流输出端与负载相连，电流传感器设置于四路桥臂电路的三相交流输出端，纠偏电路并联于四路桥臂电路的三相交流输出端与电流传感器之间。
[0019]所述的四路桥臂电路包括第一桥臂电路、第二桥臂电路、第三桥臂电路和第四桥臂电路，各路桥臂电路均包括相互串联的滤波电路、接触器S和熔断器F，第四桥臂电路分别通过三个开关K与第一桥臂电路、第二桥臂电路、第三桥臂电路的输出端连接。
[0020]所述的滤波电路包括电感L1、电阻R和第一电容Cl，电感LI与接触器S及熔断器F串联，电阻R的一端并联于电感LI与接触器S的公共连接点，另一端通过第一电容Cl接地。电感LI可以在闭合某一路桥臂电路时抑制第一电容Cl因为充电而使得不同的桥臂电路中的逆变电路中的开关管产生大的电压差，从而避免开关管之间发生电荷击穿，另外熔断器F也可以起到进一步的保护作用。
[0021 ]如图2所示，所述的纠偏电路采用三相半桥拓扑结构，三相半桥拓扑结构中的每个桥臂为一个变交流电路通过一个电抗器L2与四路桥臂电路的三相交流输出端中的一相相连，第二电容C2并联于纠偏电路的两端。
[0022]如图3所示，所述的变交流电路包括第一整流管VT1、第二整流管VT2、第一二极管VDl、第二二极管VD2和第三电容C3，第一整流管VTl与第二整流管VT2串联，第一二极管VDl并联于第一整流管VTl两端，第二二极管VD2并联于第二整流管VT2两端，第三电容C3并联于变交流电路的两端。
[0023]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种低压电能质量综合优化装置，其特征在于:包括全桥式逆变器、四路桥臂电路、纠偏电路和电流传感器，全桥式逆变器的输入端连接直流输入，全桥式逆变器的输出端与四路桥臂电路的输入端相连，四路桥臂电路的三相交流输出端与负载相连，电流传感器设置于四路桥臂电路的三相交流输出端，纠偏电路并联于四路桥臂电路的三相交流输出端与电流传感器之间； 所述的四路桥臂电路包括第一桥臂电路、第二桥臂电路、第三桥臂电路和第四桥臂电路，各路桥臂电路均包括相互串联的滤波电路、接触器S和熔断器F，第四桥臂电路分别通过三个开关K与第一桥臂电路、第二桥臂电路、第三桥臂电路的输出端连接； 所述的纠偏电路采用三相半桥拓扑结构，三相半桥拓扑结构中的每个桥臂为一个变交流电路通过一个电抗器L2与四路桥臂电路的三相交流输出端中的一相相连，第二电容C2并联于纠偏电路的两端； 所述的变交流电路包括第一整流管VTl、第二整流管VT2、第一二极管VDl、第二二极管VD2和第三电容C3，第一整流管VTl与第二整流管VT2串联，第一二极管VDl并联于第一整流管VTl两端，第二二极管VD2并联于第二整流管VT2两端，第三电容C3并联于变交流电路的两端。2.根据权利要求1所述的一种低压电能质量综合优化装置，其特征在于:所述的滤波电路包括电感L1、电阻R和第一电容Cl，电感LI与接触器S及熔断器F串联，电阻R的一端并联于电感LI与接触器S的公共连接点，另一端通过第一电容Cl接地。
【专利摘要】本实用新型公开了一种低压电能质量综合优化装置，包括全桥式逆变器、四路桥臂电路、纠偏电路和电流传感器，四路桥臂电路的三相交流输出端与负载相连，纠偏电路并联于四路桥臂电路与电流传感器之间；纠偏电路的每个桥臂为变交流电路通过电抗器L2与四路桥臂电路的三相交流输出端中的一相相连，第二电容C2并联于纠偏电路的两端；变交流电路的第一整流管VT1与第二整流管VT2串联，第一二极管VD1并联于第一整流管VT1两端，第二二极管VD2并联于第二整流管VT2两端，第三电容C3并联于变交流电路的两端。本实用新型纠偏电路的设计解决了单相电对电网造成的三相不平衡问题，提高了负载的功率因数，提高了电能的利用率，减少了对电网的污染。
【IPC分类】H02J3/26, H02J3/01, H02J3/18
【公开号】CN205195299
【申请号】CN201521089762
【发明人】蒲毅智
【申请人】成都海讯科技实业有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月24日