一种单相统一电能质量调节器的制作方法

本实用新型涉及电力设施领域，具体涉及一种单相统一电能质量调节器。

背景技术：

在偏远山区的农村配电网中，供电半径大，线径小，导致在用户末端存在严重的低电压问题，难以满足用户对电力的正常需求，采用电力配电架构改造难度大，而且投入成本高。

目前针对线路低电压问题，采用的一种方式是在线路的中后段串联调压器，由于线路电压波动范围大，在低电压时，有一定的电压提升效果，但若是在轻载情况下，反而造成高电压，对线路负载设备造成严重影响，而且线路串入调压器，在解决调压器副边后级线路低电压问题的同时，使得调压器输入电压更加低落，在解决“低电压”的同时导致新的“低电压”问题。随着负载的波动，导致调压器过载烧毁，而且调压器体积大，重量大，在现场安装施工存在较大不便。另一种方式是采用无功补偿的方式，由于低压线路产生“低电压”另外一个原因就是，线路无功消耗大，无功功率在线路造成了较大的电压降落，在线路末端产生“低电压”问题，由于无功问题，可以通过加装无功补偿装置，解决“低电压”问题，随着电网公司电网改造升级，电力配网无功补偿配置标准化，由于各种原因，安装的无功补偿装置无法正常工作，但是通过补偿无功解决“低电压”也是针对由于无功造成的低电压，由于有功，线路原因的“低电压”治理效果受到严重制约。随着经济发展，用电设备变得复杂多样，而且大多都是非线性负载，造成了严重的谐波问题，通过SVG可以解决电流谐波问题，但是无法有效解决电压谐波。

技术实现要素：

针对上述情况，本实用新型的目的是提供一种单相统一电能质量调节器，对电网电压进行高低电压、谐波电压的补偿治理，实现任何情况下为负载持续供电。

本实用新型的单相统一电能质量调节器，包括功能单元和旁路单元；

所述功能单元一端与电网一端连接，另一端同时与电网的另一端及负载连接，所述旁路单元一端连接电网，一端连接负载，功能单元与旁路单元并接；

所述功能单元由并联部分、串联部分和滤波电容组成，所述并联部分与电网连接，并联部分包括依次连接的若干绝缘栅双极型晶体管，所述串联部分分别与电网和负载连接，串联部分包括依次连接的若干绝缘栅双极型晶体管，所述滤波电容连接在并联部分和串联部分之间。

所述旁路单元由双向晶闸管和接触器组成，所述双向晶闸管与接触器并接连接在电网和负载之间。

进一步地，所述功能单元设有不少于一个，且每个功能单元之间通过光纤进行连接。

进一步的，所述功能单元采用三电平两桥臂拓扑方式，总损耗较低。

本实用新型的单相统一电能质量调节器，功能单元的并联部分从电网端取能量，维持母线电压在一定的范围内，串联部分控制成电压源串联进电网中，通过逆变控制的方式对电网电压进行高低电压、谐波电压的补偿，并联部分与串联部分之间的滤波电容消除电路中的谐波，降低供电电路中的无功功率。在功能单元发生故障的情况下或者电网电压在正常范围时，保证负载不停电，10ms以内切换到旁路单元，在10ms以内切换到双向晶闸管支路，同时发出指令到接触器，在接触器可靠吸合后，晶闸管支路从电网切除，电流切换到接触器支路，晶闸管的运行时间大概几百个ms的时间，保障负载的正常供电。

附图说明

现在参考附图对本实用新型作进一步描述，其中：

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为本实用新型连接有多个功能单元的电路原理图。

图3为本实用新型中功能单元具体连接关系电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

实施例1

如图1所示，一种单相统一电能质量调节器，包括功能单元和旁路单元；

所述功能单元一端与电网一端连接，另一端同时与电网的另一端及负载连接，所述旁路单元一端连接电网，一端连接负载，功能单元与旁路单元并接；

所述功能单元由并联部分、串联部分和滤波电容组成，所述并联部分与电网连接，并联部分包括依次连接的若干绝缘栅双极型晶体管，所述串联部分分别与电网和负载连接，串联部分包括依次连接的若干绝缘栅双极型晶体管，所述滤波电容连接在并联部分和串联部分之间。

所述旁路单元由双向晶闸管和接触器组成，所述双向晶闸管与接触器并接连接在电网和负载之间。

实施例2

如图2所示，一种单相统一电能质量调节器，包括功能单元和旁路单元；

所述功能单元一端与电网一端连接，另一端同时与电网的另一端及负载连接，所述旁路单元一端连接电网，一端连接负载，功能单元与旁路单元并接；

所述功能单元由并联部分、串联部分和滤波电容组成，所述并联部分与电网连接，并联部分包括依次连接的若干绝缘栅双极型晶体管，所述串联部分分别与电网和负载连接，串联部分包括依次连接的若干绝缘栅双极型晶体管，所述滤波电容连接在并联部分和串联部分之间。

所述旁路单元由双向晶闸管和接触器组成，所述双向晶闸管与接触器并接连接在电网和负载之间。

所述功能单元设有两个，且两个功能单元之间通过光纤进行连接,其中一个功能单位为主机，另一个功能单位为从机。

实施例3

如图1、图3所示，一种单相统一电能质量调节器，包括功能单元和旁路单元；

所述旁路单元由双向晶闸管和接触器组成，所述双向晶闸管与接触器并接连接在电网和负载之间。

所述功能单元采用三电平两桥臂连接方式，并联部分包括绝缘栅双极型晶体管V1、V2、V3、V4,所述绝缘栅双极型晶体管V1、V2、V3、V4,分别与三电平电网连接，绝缘栅双极型晶体管V1、V2、V3、V4的发射极与集电极依次连接，串联部分包括绝缘栅双极型晶体管V5、V6、V7、V8，所述绝缘栅双极型晶体管V5、V6、V7、V8,分别与三电平电网连接，绝缘栅双极型晶体管V5、V6、V7、V8的发射极与集电极依次连接，滤波电容C1、C2串接，连接在并联部分和串联部分之间，上述连接方式中总损耗低，电路工作时得到指令电流，以脉宽调制信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动功率模块，生成反向等值补偿电流注入电网，从而实现对负载无功电流和谐波电流的动态，快速，彻底治理，当功能单元出现异常时，电路切换至旁路单元，继续为负载提供不间断电源。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。应当理解，以上的描述意图在于说明而非限制。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。此外，根据本实用新型的启示可以做出很多改型以适于具体的情形或材料而没有偏离本实用新型的范围。通过阅读上述描述，权利要求的范围和精神内的很多其它的实施例和改型对本领域技术人员是显而易见的。