专利名称:带相序自适应功能的有源无功发生器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带相序自适应功能的有源无功发生器，包括本体，本体和无功负载并联连接后形成并接处再连接于三相电网中，本体内具有：并网相序自适应模块，其包括电压采样电路和相序检测电路，电压采样电路并接在并接处上；相序检测电路，其信号输入端与电压采样电路的信号输出端相连接；控制电路，控制电路的信号输入端与相序检测电路的信号输出端相连接；IGBT驱动电路，其信号输入端与控制电路的信号输出端相连接；功率模块，其包括三相IGBT逆变桥电路和并网电抗器组。本实用新型能够在相序接错的情况下，通过自动调整使其正常工作，从而使其并网对进线电压无相序要求，接受任意并网进线电压接法。
【专利说明】带相序自适应功能的有源无功发生器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种带相序自适应功能的有源无功发生器，适用于低压电网电能质量治理领域。
【背景技术】
[0002]电机和电力电子装置的使用，使电网中的无功含量越来越大，严重影响电网效率，由于有源无功发生器(有源无功发生器)能够对无功进行实时有效补偿，其运用也越来越广泛。
[0003]在有源无功发生器并网之前，需要检测电网三相电压的相序，防止三相电压相序接反而影响有源无功发生器的工作。然而，在大多数工业场合，由于多数用电设备对电压相序无要求，从而现场人员对电压相序关注少，现场操作人员安装有源无功发生器时，常由于判断失误，导致有源无功发生器三相进线相位接反，从而影响有源无功发生器的正常工作，且电压相序接错后，现场改线复杂工作量大；从而开发具有相序自动识别功能的有源无功发生器就很有应用价值。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种带相序自适应功能的有源无功发生器，它能够在相序接错的情况下，通过自动调整使其正常工作，从而使其并网对进线电压无相序要求，接受任意并网进线电压接法。
[0005]本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案是:一种带相序自适应功能的有源无功发生器，包括本体，本体和无功负载并联连接后形成并接处再连接于三相电网中，其特征在于，本体内具有:
[0006]并网相序自适应模块，其包括电压采样电路和相序检测电路，电压采样电路并接在并接处上，并用于采样三相电网的两路进线电压信号并处理；相序检测电路，其信号输入端与电压采样电路的信号输出端相连接，相序检测电路用于接收处理后的两路进线电压信号并对该信号进行相序检测后产生相序信号；
[0007]控制电路，控制电路的信号输入端与相序检测电路的信号输出端相连接，控制电路用于接收相序信号并根据相应的相序信号产生相应的PWM信号；
[0008]IGBT驱动电路，其信号输入端与控制电路的信号输出端相连接，用于接收PWM信号并根据PWM信号产生相应的IGBT控制信号；
[0009]功率模块，其包括三相IGBT逆变桥电路和并网电抗器组，所述的三相IGBT逆变桥电路的控制信号输入端与IGBT驱动电路的信号输出端相连接，三相IGBT逆变桥电路用于接收IGBT控制信号并根据相应的IGBT控制信号使其输出电压相序与三相并网电压相序一致，所述的三相IGBT逆变桥电路的交流侧与并网电抗器组连接后并接至并接处。
[0010]进一步为了能够控制本有源无功发生器是否需要接入电网，本体内还具有断路器与主接触器电路，所述的功率模块的输出端和电压采样电路的输入端均通过该断路器与主接触器电路并联至并接处，所述的断路器与主接触器电路的控制输入端与控制电路的一信号输出端相连接以便断路器与主接触器电路根据控制电路的驱动信号开启或关闭。
[0011]采用了上述技术方案后，有源无功发生器并网前无需工作人员对并网电压相序检测，减少工程量，降低工程成本；若有源无功发生器并网进线电压为负序时，无需现场改线；本有源无功发生器对并网进线电压相序无要求，并网进线电压接法任意，现场接线方便，便于有源无功发生器的广泛使用，提高电网效率。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的具有相序自适应功能的有源无功发生器的原理框图；
[0013]图2为本实用新型的并网相序自适应模块的连接示意图；
[0014]图3为本实用新型的功率模块的电路连接图。
【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
[0016]如图1?3所示，一种带相序自适应功能的有源无功发生器，包括本体，本体和无功负载并联连接后形成并接处再连接于三相电网中，本体内具有:
[0017]并网相序自适应模块，其包括电压采样电路和相序检测电路，电压采样电路并接在并接处上，并用于采样三相电网的两路进线电压信号并处理；相序检测电路，其信号输入端与电压采样电路的信号输出端相连接，相序检测电路用于接收处理后的两路进线电压信号并对该信号进行相序检测后产生相序信号；
[0018]控制电路，控制电路的信号输入端与相序检测电路的信号输出端相连接，控制电路用于接收相序信号并根据相应的相序信号产生相应的PWM信号；
[0019]IGBT驱动电路，其信号输入端与控制电路的信号输出端相连接，用于接收PWM信号并根据PWM信号产生相应的IGBT控制信号；
[0020]功率模块，其包括三相IGBT逆变桥电路和并网电抗器组，所述的三相IGBT逆变桥电路的控制信号输入端与IGBT驱动电路的信号输出端相连接，三相IGBT逆变桥电路用于接收IGBT控制信号并根据相应的IGBT控制信号使其输出电压相序与三相并网电压相序一致，所述的三相IGBT逆变桥电路的交流侧与并网电抗器组连接后并接至并接处。
[0021]为了能够控制本有源无功发生器是否需要接入电网，本体内还具有断路器与主接触器电路，所述的功率模块的输出端和电压采样电路的输入端均通过该断路器与主接触器电路并联至并接处，所述的断路器与主接触器电路的控制输入端与控制电路的一信号输出端相连接以便断路器与主接触器电路根据控制电路的驱动信号开启或关闭。
[0022]本实用新型的工作原理如下:
[0023]无功负载与本体并联连接于电网，断路器及主接触器电路控制本有源无功发生器的开启和关闭，且断路器及主接触器电路受控于控制电路，功率模块通过断路器及主接触器电路并联于电网，并网相序自适应模块对并网进线电压进行相序判别，自动判别出并网电压相序，控制电路根据判别的相序结果，得到控制及保护信号，再通过IGBT驱动电路产生IGBT控制信号，使三相IGBT逆变桥电路的输出电压相序与并网电压相序一致，实现有源无功发生器的正确无功补偿，从而使有源无功发生器对并网进线电压相序无要求，任何并网进线方式，有源无功发生器都能正常工作，便于现场接线。
[0024]如图2所示，并网相序自适应模块由Uab采样处理电路、Ubc采样处理电路和相序检测电路组成，Uab采样处理电路、Ubc采样处理电路组成电压采样电路，通过两路采样处理电路对线电压Uab、Ubc采样并处理，相序检测电路对处理后的线电压Uab、Ubc进行相序判别，判别并网电压相序为正序或为负序。
[0025]根据判别并网电压相序情况，若相序为正序时，通过控制电路再经过IGBT驱动电路，得到IGBT控制信号，使功率模块的输出电压相序为正序，若相序为负序时，通过控制电路再经过IGBT驱动电路，得到IGBT控制信号，使功率单元的输出电压相序为负序。
[0026]通过并网相序自适应模块、控制电路、IGBT驱动电路，得到IGBT控制信号，结合附图3，功率模块中的六个功率开关IGBT经过有序的IGBT控制信号，实现逆变电压的输出，且输出的逆变电压相序与并网电压相序一致，再经过并网电抗器，实现有源无功发生器的无功电流补偿。
[0027]以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，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】
1.一种带相序自适应功能的有源无功发生器，包括本体，本体和无功负载并联连接后形成并接处再连接于三相电网中，其特征在于，本体内具有: 并网相序自适应模块，其包括电压采样电路和相序检测电路，电压采样电路并接在并接处上，并用于采样三相电网的两路进线电压信号并处理；相序检测电路，其信号输入端与电压采样电路的信号输出端相连接，相序检测电路用于接收处理后的两路进线电压信号并对该信号进行相序检测后产生相序信号； 控制电路，控制电路的信号输入端与相序检测电路的信号输出端相连接，控制电路用于接收相序信号并根据相应的相序信号产生相应的PWM信号； IGBT驱动电路，其信号输入端与控制电路的信号输出端相连接，用于接收PWM信号并根据PWM信号产生相应的IGBT控制信号； 功率模块，其包括三相IGBT逆变桥电路和并网电抗器组，所述的三相IGBT逆变桥电路的控制信号输入端与IGBT驱动电路的信号输出端相连接，三相IGBT逆变桥电路用于接收IGBT控制信号并根据相应的IGBT控制信号使其输出电压相序与三相并网电压相序一致，所述的三相IGBT逆变桥电路的交流侧与并网电抗器组连接后并接至并接处。2.根据权利要求1所述的带相序自适应功能的有源无功发生器，其特征在于:本体内还具有断路器与主接触器电路，所述的功率模块的输出端和电压采样电路的输入端均通过该断路器与主接触器电路并联至并接处，所述的断路器与主接触器电路的控制输入端与控制电路的一信号输出端相连接以便断路器与主接触器电路根据控制电路的驱动信号开启或关闭。
【文档编号】H02J3-18GK204271655SQ201420721026
【发明者】李运生, 田霞, 于晶, 张耀成, 张莉 [申请人]北京博旺天成科技发展有限公司, 江苏博力电气科技有限公司