一种SPOE智能三相不平衡优化装置的制作方法

本实用新型涉及SPOE三相不平衡领域，具体是一种SPOE智能三相不平衡优化装置。

背景技术：

三相负荷保持平衡是节约能耗、降损降价的基础。三相负荷不平衡将产生不平衡电压，加大电压偏移，增大中性线电流，从而增大线路损耗。实践证明，一般情况下三相负荷不平衡可引起线损率升高2%-10%，三相负荷不平衡度若超过10%，则线损显著增加。有关规程规定：配电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于10%，中性线电流不应超过低压侧额定电流的25%，低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于20%。通过电网技术改造，要真正使低压电网线损达到12%以下，上述指标只能紧缩，不能放大。只有三相阻抗平衡，才能保证低压漏电总保护良好运行，防止人身触电伤亡事故，三相负荷不平衡将增加线路的电能损耗，增加配电变压器的电能损耗，配变出力减少，配变产生零序电流，影响用电设备的安全运行，电动机效率降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种SPOE智能三相不平衡优化装置，具有优化三相不平衡的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种SPOE智能三相不平衡优化装置，包括箱体，所述箱体的一侧面上设置有散热孔，箱体的另一侧面上设置有提手，提手平行设置在箱体的另一侧面上，提手的一侧设置有三相不平衡优化结构，三相不平衡优化结构包括IGBT驱动板、FPGA控制板、信号调理板和负载，信号调理板的输出端与FPGA控制板的输入端电性连接，FPGA控制板的输出端与IGBT驱动板的输入端电性连接，IGBT驱动板的输出端与级联多电平功率变换器的输入端电性连接，级联多电平功率变换器与电抗器串联，电抗器与HCT串联，HCT的输出端与信号调理板的输入端电性连接，HCT还与主接触器电性连接，主接触器与软起接触器并联，软起接触器与软起电阻串联，所述主接触器与快速熔断器串联，快速熔断器与CT串联，CT与PT电性连接，PT与负载串联，所述信号调理板的输入端与直流电压传感器的输出端电性连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述软起接触器和软起电阻均与主接触器并联。

作为本实用新型进一步的方案：所述CT的输出端与信号调理板的输入端电性连接，PT的输出端与信号调理板的输入端电性连接。

与现有技术相比，本实用新型有益效果：

本实用新型SPOE智能三相不平衡优化装置，SPOE具备前所未有的综合电能质量治理能力，以补偿无功，三相电流不平衡为主，SPOE可多台同时并联运行，整机效率大于97.5%，完全适应用于工业，民用等各种领域，是三相电流不平衡与无功补偿的最佳解决方案，彻底解决配网三相不平衡问题，大幅降低低压配电网络线路损耗使无功达到就地平衡，提高配网功率因数实时改善电压质量、稳定系统，电压、提高配电质量、改善用电环境，完美解决由于三相不平衡带来的变压器过载运行等问题，延长变压器使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的内部控制原理图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的SPOE补偿原理图。

图中：1-箱体；2-IGBT驱动板；3-FPGA控制板；4-FPGA控制板；5-负载；6-散热孔；7-提手；8-三相不平衡优化结构；9-级联多电平功率变换器；10-电抗器；11-HCT；12-主接触器；13-软起电阻；14-快速熔断器；15-CT；16-PT；17-直流电压传感器；18-软起接触器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型实施例中，一种SPOE智能三相不平衡优化装置，包括箱体1，箱体1的一侧面上设置有散热孔6，箱体1的另一侧面上设置有提手7，提手7平行设置在箱体1的另一侧面上，提手7的一侧设置有三相不平衡优化结构8，三相不平衡优化结构8包括IGBT驱动板2、FPGA控制板3、信号调理板4和负载5，SPOE在负载5发生变化时，具有优越的动态特性与满载时的稳态特性，信号调理板4的输出端与FPGA控制板3的输入端电性连接，FPGA控制板3的输出端与IGBT驱动板2的输入端电性连接，IGBT驱动板2的输出端与级联多电平功率变换器9的输入端电性连接，级联多电平功率变换器9与电抗器10串联，电抗器10与HCT11串联，HCT11的输出端与信号调理板4的输入端电性连接，HCT11还与主接触器12电性连接，主接触器12与软起接触器18并联，软起接触器18与软起电阻13串联，主接触器12与快速熔断器14串联，快速熔断器14与CT15串联，CT15与PT16电性连接，PT16与负载5串联，信号调理板4的输入端与直流电压传感器17的输出端电性连接，用户可以通过参数设置，使设备可以同时具备动态补偿无功，补偿三相电流不平衡，补偿电压跌落等功能，SPOE根据系统的无功功率，通过级联多电平功率变换器9产生容性或感性的基波电流，达到动态无功补偿的目的，补偿目标值可以通过操作面板设定，不会出现过补偿，并且补偿平滑，不会产生对负载5和电网的涌流冲击，SPOE 根据系统电流，进行DQ坐标旋转，提取负分量部分补偿到零，并且将三相不平衡电流校正至三相平衡电流，隔离开关合闸后，为防止上电时电网对直流母线电容器的瞬间冲击，SPOE首先通过软起电阻13对直流母线的电容器充电，这个过程会持续几十秒。当母线电压U达到预定值后，主接触器12闭合，直流电容作为储能器件，通过IGBT逆变器和内部电抗器10向外输出补偿电流提供能量，SPOE通过外部CT15实时采集电流信号送至信号调理板4，然后再送至FPGA控制板3，FPGA控制板3将基波成份分离，提取所有的谐波电流，无功电流，三相不平衡电流，将采集到需要补偿的电流值和SPOE已发出的补偿电流值所得差值，作为实时补偿信号输出到FPGA控制板3，触发级联多电平功率变换器9将补偿电流注入至电网中，实现闭环控制，完成补偿功能，本实用新型SPOE智能三相不平衡优化装置，SPOE具备前所未有的综合电能质量治理能力，以补偿无功，三相电流不平衡为主，SPOE可多台同时并联运行，整机效率大于97.5%，完全适应用于工业，民用等各种领域，是三相电流不平衡与无功补偿的最佳解决方案，彻底解决配网三相不平衡问题，大幅降低低压配电网络线路损耗使无功达到就地平衡，提高配网功率因数实时改善电压质量、稳定系统，电压、提高配电质量、改善用电环境，完美解决由于三相不平衡带来的变压器过载运行等问题，延长变压器使用寿命。

综上所述：本实用新型SPOE智能三相不平衡优化装置，SPOE具备前所未有的综合电能质量治理能力，以补偿无功，三相电流不平衡为主，SPOE可多台同时并联运行，整机效率大于97.5%，完全适应用于工业，民用等各种领域，是三相电流不平衡与无功补偿的最佳解决方案，彻底解决配网三相不平衡问题，大幅降低低压配电网络线路损耗使无功达到就地平衡，提高配网功率因数实时改善电压质量、稳定系统，电压、提高配电质量、改善用电环境，完美解决由于三相不平衡带来的变压器过载运行等问题，延长变压器使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。