400V低压电能质量优化外挂装置的制作方法

本发明涉及电能质量优化领域，尤其是涉及一种400V低压电能质量优化外挂装置。
背景技术：
：电能质量的优劣会很大程度上影响用电设备的寿命，输配电企业一直都致力于提高电能质量，但是输配电企业提供的高质量用电往往价格昂贵，因而很多用电设备以及电力行业的服务企业也在设计各类电能质量优化方案，其中，中国专利201010158938.8公开了一种基于现场总线的电能质量优化方法，该方法通过电量检测装置对用电系统的电量进行实时检测，通过工业局域网将电量参数传输到电能质量优化控制器，通过电能质量优化控制器作出控制决策，再通过工业局域网实现电能质量优化控制器对用电控制器进行控制，用电控制器对对应的用电系统进行用电优化控制。该方法对大规模的用电系统具有较好的优化效果，然而当时仅需要对一个用电设备进行优化时，其具有高成本，大体积的缺陷，此时，就有一些用电设备生产商采用在用电设备中内置电能质量优化模块的方式，但是，这需要更换用电设备，一开成本大，二来部分用电设备的更换所牵扯的资源太多，很不方便。技术实现要素：本发明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400V低压电能质量优化外挂装置。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种400V低压电能质量优化外挂装置，包括用于检测电能质量并补偿谐波和无功电流的主电路，以及用于控制主电路工作的控制电路，该控制电路与所述主电路连接，所述外挂装置还包括机壳，所述主电路和控制电路均置于所述机壳内，且主电路与交流电源和负载之间的线路连接，所述机壳通过吸盘或卡扣固定于负载的 壳体上。所述主电路包括：电能质量检测支路，一端与控制电路连接，另一端连接至从交流电源到负载之间的线路上，用于检测从交流电源到负载之间线路上的谐波和无功电流；补偿支路，至少设有一个，且所有补偿支路均连接至从交流电源到负载之间的线路上，用于输出与负载相反的谐波或无功电流。所有补偿支路均为逆变电路。所述主电路还包括直流侧电容，所述直流侧电容的一端与直流电源连接，另一端与所有补偿支路连接。所述逆变电路为两电平逆变电路、三电平逆变电路、高频模块逆变电路或低频的两电平逆变电路。所述电能质量检测支路分别连接至所述从交流电源到负载线路上的电源端和负载端。与现有技术相比，本发明具有以下优点：1)通过机壳实现将外挂装置固定至负载的壳体上，可以方便地针对某一用电设备进行电能质量优化，而不需要更换该用电设备，其效果类似于通过互联网盒子将普通的电视机变成智能电视机，在适用于单个用电设备的同时可以降低改造成本，同时避免了对于供配电企业提供高质量电源的依赖。2)通过补偿支路的设置个数来应对不同的电能质量补偿需求，灵活度大。3)所有补偿支路均为逆变电路，统一标准，兼顾谐波补偿和无功补偿，降低维修成本。4)各逆变单元共用同一直流侧电容，提高设备功率密度的同时减少成本。5)逆变电路为两电平逆变电路、三电平逆变电路、高频模块逆变电路或低频的两电平逆变电路，可以分别针对补偿较大容量的低次谐波、补偿中等容量的25、33等次谐波、补偿小容量的高次谐波以及电压支撑功能的情况设计。附图说明图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的安装状态的示意图；图3为共用直流侧电容的示意图；其中：1、电能质量检测支路，2、控制电路，3、补偿支路，4、负载，5、机壳，6、直流侧电容。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明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，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。一种400V低压电能质量优化外挂装置，如图1和图2所示，其采用低压屏柜式的方式安装在用电设备及负载4上，包括用于检测电能质量并补偿谐波和无功电流的主电路，以及用于控制主电路工作的控制电路2，该控制电路2与主电路连接，外挂装置还包括机壳5，主电路和控制电路均置于机壳5内，且主电路与交流电源和负载4之间的线路连接，机壳5通过吸盘或卡扣固定于负载4的壳体上；以有源的方式并入电网，通过逆变输出与负载4相反的谐波、无功电流来抑制电网(即交流电源)的电能质量问题。通过机壳5实现将外挂装置固定至负载4的壳体上，可以方便地针对某一用电设备进行电能质量优化，而不需要更换该用电设备，其效果类似于通过互联网盒子将普通的电视机变成智能电视机，在适用于单个用电设备的同时可以降低改造成本，同时避免了对于供配电企业提供高质量电源的依赖。主电路包括：电能质量检测支路1，一端与控制电路2连接，另一端连接至从交流电源到负载之间的线路上，用于检测从交流电源到负载之间线路上的谐波和无功电流，具体的，电能质量检测支路1分别连接至从交流电源到负载线路上的电源端和负载端；补偿支路3，至少设有一个，且所有补偿支路3均连接至从交流电源到负载之间的线路上，用于输出与负载4相反的谐波或无功电流。所有补偿支路3均为逆变电路。如图3所示，主电路还包括直流侧电容6，直流侧电容6的一端与直流电源连接，另一端与所有补偿支路3连接。逆变电路为两电平逆变电路、三电平逆变电路、高频模块逆变电路或低频的两电平逆变电路。补偿支路3的配置过程具体分为两个步骤：一是先根据需要补偿的容量及谐波类型确定逆变电路采用各种电路，如表1所示，表1补偿需求采用逆变单元补偿较大容量的低次谐波两电平逆变电路补偿中等容量的25、33等次谐波三电平逆变电路补偿小容量的高次谐波高频模块逆变电路电压支撑功能低频的两电平逆变电路二是根据电能质量补偿需求增加或减少逆变电路，各逆变单元共用同一直流侧电容，提高设备功率密度的同时减少成本。此外，进过进一步的设计，根据被补偿系统的补偿需求，如补偿容量、补偿精度等提供不同等级的主逆变单元电路以满足容量、补偿精度等方面的要求。可用于2-50次谐波的精补，同时可兼顾电压支撑、系统电压不平衡补偿功能。当前第1页1 2 3