本实用新型涉及电气领域，特别涉及一种基于SVG的三相电流不平衡补偿装置。
背景技术：
电力作为当今应用最广泛的能源形式，是各类产业发展的前提条件，随着各高新产业的发展，以及电力改革的推进，使得电力供应既要跟上电力容量需求的不断增长，还要能够保证越来越高的供电质量要求。近年来，世界各国经济普遍发展迅速，科技日新月异，尤其是信息技术、电子科学技术、精密制造业等对电能质量要求较高的产业更是占据了社会经济发展的重要部分。并且随着经济、技术的发展，越来越多的诸如电力机车、变频调速器、节能灯等非线性、冲击性和不对称负荷接入电力系统，导致电网三相不平衡的电能质量问题更加突出，严重影响公用电网的安全运行，甚至造成大面积停电；导致用户设备损坏、产品报废、数据丢失等严重损失。
现有技术中，电网三相不平衡的电能质量问题主要利用SVC(Static Var Compensator，静止型动态无功补偿装置)解决，并不能对三相电流不平衡问题进行实时补偿。因此，如何能够对三相电流不平衡问题进行实时补偿，是现今亟需解决的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种基于SVG的三相电流不平衡补偿装置，以对电能质量问题的实时监测并对三相电流不平衡问题的实时补偿。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于SVG的三相电流不平衡补偿装置，包括：
采集供电端和用户受电端的各相电能指标对应的采集信号的电能监测电路；
根据所述采集信号输出对应的PWM控制脉冲信号的控制电路；
将所述PWM控制脉冲信号的控制电路转换为SVG主电路可识别的驱动信号的驱动电路；
由电力电子开关器件构成的三相桥式变流电路并联储能元件组成，根据所述可识别信号由所述电力电子开关器件进行对应的开断响应的SVG主电路；
其中，所述电能监测电路的输入端分别与电源侧和用户受电侧的各相相连，所述电能监测电路的输出端与所述控制电路的输入端相连，所述控制电路的输出端与所述驱动电路的输入端相连，所述驱动电路的输出端于所述SVG主电路的控制端相连，所述SVG主电路的输出端通过电抗器与电源侧和用户受电侧的公用电网相连。
可选的，所述电能监测电路包括：
监测电源侧和负载侧的三相电压的电压互感器组；
及监测电源侧和负载侧的三相电流的电流互感器组。
可选的，所述SVG主电路，还包括：限流器和可控开关；
其中，所述限流器与所述储能元件串联，所述可控开关并联在所述限流器的两端。
可选的，该装置还包括：
将所述采集信号调理为所述控制电路可识别的调理信号的调理电路；
其中，所述电能监测电路的输出端通过所述调理电路与所述控制电路的输入端相连。
可选的，所述电力电子开关器件具体为全控型器件IGBT。
可选的，所述储能元件具体为电容。
可选的，所述控制电路具体为TMS320F2812芯片。
可选的，该装置还包括：
在所述电力电子开关器件的电流超过阈值时进行报警的报警装置。
本实用新型所提供的一种基于SVG的三相电流不平衡补偿装置，包括：采集供电端和用户受电端的各相电能指标对应的采集信号的电能监测电路；根据采集信号输出对应的PWM控制脉冲信号的控制电路；将PWM控制脉冲信号的控制电路转换为SVG主电路可识别的驱动信号的驱动电路；由电力电子开关器件构成的三相桥式变流电路并联储能元件组成，根据可识别信号由电力电子开关器件进行对应的开断响应的SVG主电路；其中，电能监测电路的输入端分别与电源侧和用户受电侧的各相相连，电能监测电路的输出端与控制电路的输入端相连，控制电路的输出端与驱动电路的输入端相连，驱动电路的输出端于SVG主电路的控制端相连，SVG主电路的输出端通过电抗器与电源侧和用户受电侧的公用电网相连；
可见，本实用新型通过控制电路根据电能监测电路采集的采集信号，利用驱动电路控制SVG主电路中的电力电子开关器件做出对应的开断响应，输出可调电压，改善电能的三相不平衡问题，实现了对电能质量问题的实时监测以及三相电流不平衡问题的实时补偿，并且本实用新型所提供的装置体积较小，大大方便了用户使用，提高了用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所提供的一种基于SVG的三相电流不平衡补偿装置的结构图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的一种基于SVG的三相电流不平衡补偿装置的结构图。该装置可以包括：
采集供电端和用户受电端的各相电能指标对应的采集信号的电能监测电路100；
根据采集信号输出对应的PWM控制脉冲信号的控制电路200；
将PWM控制脉冲信号的控制电路转换为SVG主电路可识别的驱动信号的驱动电路300；
由电力电子开关器件构成的三相桥式变流电路并联储能元件组成，根据可识别信号由电力电子开关器件进行对应的开断响应的SVG主电路400；
其中，电能监测电路100的输入端分别与电源侧和用户受电侧的各相相连，电能监测电路100的输出端与控制电路200的输入端相连，控制电路200的输出端与驱动电路300的输入端相连，驱动电路300的输出端于SVG主电路400的控制端相连，SVG主电路400的输出端通过电抗器与电源侧和用户受电侧的公用电网相连。
可以理解的是，本实施例中的电能监测电路100可以采集供电段以及用户受电端的各相电能指标，其测量分析的指标可以包括：电源侧三相电压、三相电流以及负载侧三相电压、三相电流。对于电能监测电路100的具体结构，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如电能监测电路100可以包括监测电源侧和负载侧的三相电压的电压互感器组及监测电源侧和负载侧的三相电流的电流互感器组。只要可以将采集的电源侧三相电压、三相电流以及负载侧三相电压、三相电流对应的采集信号传输给控制电路200，本实施例对此不做任何限制。
本实施例中的控制电路200，可以根据接收的采集信号输出对应的PWM控制脉冲信号，从而控制SVG主电路400中的电力电子开关器件做出对应的开断响应，向电源侧和用户受电侧的公用电网输出可调电压，改善电能的三相不平衡问题。对于控制电路200的具体结构，可以采用先进的32处理芯片，应用TI公司的高性能数字信号处理器TMS320F2812芯片，如图1所示，可以包括A/D转换模块、信号计算模块、PWM信号模块。A/D转换模块接收电能监测模块的数据，将其转换成直流信号，作为信号计算模块的基础数据，经过该计算模块的处理输出新信号至PWM信号模块，使其发出可以控制SVG主电路400可以响应的PWM控制脉冲信号。
本实施例中的驱动电路300，连接在控制电路200与SVG主电路400之间，使控制电路200最终输出的PWM控制脉冲信号与SVG主电路300所能接收的信号能够相互识别、连接，主要是将PWM控制脉冲信号进行升压处理，转换为驱动信号，以此使SVG主电路400中的电力电子开关器件做出对应的开断响应。对于驱动电路300与SVG主电路400的具体连接方式，可以由设计人员自行设置，只要可以使SVG主电路400中的电力电子开关器件可以根据驱动电路300发出的驱动信号进行对应的开断响应，本实施例对此不做任何限制。
本实施例中的SVG主电路400，经过连接电抗器直接连至电源侧和用户受电侧的公用电网。该部分可以由电力电子开关器件构成的三相桥式变流电路并联储能元件构成，接收控制电路200的PWM控制脉冲信号对应的驱动信号使三相桥式变流电路中的电力电子开关器件做出对应的开断响应，输出可调电压，改善电能的三相不平衡问题。对于SVG主电路400中的具体元器件的选择，可以由设计人员自行设置，如三相桥式变流电路中的电力电子开关器件可以采用损耗小、耐压高、开关频率高的全控型器件IGBT；并联的储能元件，可以采用电压型储能元件，即并联足够大的电容作为储能元件。本实施例对此不做任何限制。
其中，为了避免储能元件在充电过程中出现冲击电流，可以如图1所示，在并联的储能元件前串联限流器，并在限流器两端并联可控开关，以在储能元件充电完成后将串联的限流器短路，使其退出运行，避免增加额外损耗。
具体的，如图1所示，SVG主电路400中的三相桥式变流电路通过电抗器连至电源侧和用户受电侧的公用电网。对于连接的电抗器的具体大小，可以由设计人员自行设置，如可以采用实际工程经验值进行匹配，使其具有最优的实时跟踪能力。
优选的，如图1所示，为了保证电能监测电路100输出的采集信号可以被控制电路200中的A/D转换模块识别，本实施例所提供的装置还可以包括调理电路，电能监测电路100与控制电路200之间通过调理电路连接，将电能监测电路100采集的采集信号进行信号调理过后，输出使控制电路100中的A/D转换模块能够识别的调理信号。
需要说明的是，为了提高本实用新型所提供的装置的安全性和使用寿命，可以时刻监测SVG主电路400中电力电子开关器件的过电流现象，一旦出现过电流，立刻进行报警。具体的，可以如图1所示，为SVG主电路400中电力电子开关器件连接一组电流互感器，由控制电路200的A/D转换模块和信号计算模块确定是否出现过电流，并在出现过电流后发送对应的信号给报警装置；也可以不利用控制电路200，由可以实现对电力电子开关器件的过电流现象进行监控和报警的报警装置，直接与SVG主电路400中电力电子开关器件相连，减少控制电路200的信号计算模块的计算量。只要本实施例所提供的装置可以利用报警装置在电力电子开关器件的电流超过阈值时进行报警，本实施例对此不做任何限制。
本实施例中，本实用新型实施例通过控制电路根据电能监测电路采集的采集信号，利用驱动电路控制SVG主电路中的电力电子开关器件做出对应的开断响应，输出可调电压，改善电能的三相不平衡问题，实现了对电能质量问题的实时监测以及三相电流不平衡问题的实时补偿，并且本实用新型所提供的装置体积较小，大大方便了用户使用，提高了用户体验。
以上对本实用新型所提供的基于SVG的三相电流不平衡补偿装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。