一种台区电能质量优化装置及控制方法与流程

本方法涉及电能质量监控领域，具体涉及一种台区电能质量优化装置及控制方法。

背景技术：

现代低压配电网中，由于负载的多样性表现，使得系统出现一系列电能质量问题，例如：无功不足、三相不平衡以及谐波污染等。采用电力电子技术和控制技术相结合的现代svg在一定程度上能够对配网系统中的无功、三相不平衡以及谐波实现高精度补偿治理，且响应速度很快，自身体积小，能够避免与电力系统发生谐振，但是其成本高；tsc是将两个反并联晶闸管与补偿电容器相串联，通过投切电容器来补偿无功功率的一种无功补偿装置，成本较低，但是只能实现无功的分级调节，不能抑制闪变和不平衡；电容器调补部分即在相线间接入容量不等的电容，主要用于三相不平衡负荷的平衡化补偿，即有功平衡和无功补偿，但是其只能对三相不平衡实现分级调节，在精度方面达不到相应的要求。

技术实现要素：

1、所要解决的技术问题：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种成本低、电能质量治理效果好的一种台区电能质量优化装置。

2、技术方案：

一种台区电能质量优化装置，包括有源部分、无源部分、控制模块和互感器，有源部分包括静止无功发生器svg，无源部分包括静止无功补偿器svc，所述互感器安装在三相电网与负载之间，互感器的信号输出端通过模拟信号调理电路与控制模块相连，其特征在于：所述控制模块包括dsp微处理器、fpga芯片；所述fpga芯片将采集的电压电流信号传输至dsp微处理器，所述dsp微处理器通过计算判断电路的状态；针对电路出现相应的电能质量问题，首先投入相应无源部分进行治理，再控制有源部分投入，实现补偿。

进一步地，所述静止无功补偿器svc至少一组并联在负载侧。本方法可通过多模块并联运行提高补偿容量。

一种台区电能质量优化装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、系统初始化，装置上电；

步骤二、采集系统三相电压、三相电流与负载侧电流，并将信号送至模拟信号调理电路；

步骤三、模拟信号调理电路分别对电压和电流信号进行调制处理，并将调制过后的信号送至fpga芯片，fpga芯片将采样电流、电压参数传输至dsp微处理器；

步骤四、dsp微处理器由采样电流、电压参数及负载电流判断电路是否出现质量，根据预设的设置值发出控制信号给连接在静止无功发生器svg的控制igbt产生满足要求的无功补偿电流，实现无功补偿。

3、有益效果：

本方法通过无源补偿和有源补偿相结合，以无源补偿为主，有源补偿为精细化补偿，大大降低补偿成本。

本方法通过fpga芯片将采集到的信号进行规整，再将处理后的数据传输至dsp微处理器，能够针对波动负载进行快速有效的动态无功补偿，对电压波动与闪变、负荷不平衡、功率因数、谐波进行补偿，在有效改善电能质量的同时，取得明显的节能降耗效益。

附图说明

图1为本发明的电路示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明通过系统电流采样互感器将电流信号传输给处理器，快速提取无功电流和谐波电流，经过控制单元生成控制信号驱动功率单元输出幅值相等、相位相反的补偿电流，抵消无功及谐波电流，提高系统功率因数，降低谐波电流含量，平衡系统三相电流。

本发明的控制结构包括有源部分、无源部分、控制模块和互感器，有源部分包括静止无功发生器svg，无源部分包括静止无功补偿器svc，所述互感器安装在三相电网与负载之间，互感器的信号输出端通过模拟信号调理电路与控制模块相连，所述控制模块包括dsp微处理器、fpga芯片；所述fpga芯片将采集的电压电流信号传输至dsp微处理器，所述dsp微处理器通过计算判断电路的状态；针对电路出现相应的电能质量问题，首先投入相应无源部分进行治理，再控制有源部分投入，实现补偿。

进一步地，所述静止无功补偿器svc至少一组并联在负载侧。本方法可通过多模块并联运行提高补偿容量。

一种台区电能质量优化装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、系统初始化，装置上电；

步骤二、采集系统三相电压、三相电流与负载侧电流，并将信号送至模拟信号调理电路；

步骤三、模拟信号调理电路分别对电压和电流信号进行调制处理，并将调制过后的信号送至fpga芯片，fpga芯片将采样电流、电压参数传输至dsp微处理器；

步骤四、dsp微处理器由采样电流、电压参数及负载电流判断电路是否出现质量，根据预设的设置值发出控制信号给连接在静止无功发生器svg的控制igbt产生满足要求的无功补偿电流，实现无功补偿。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本技术的权利要求保护范围所界定的为准。

技术特征：

技术总结
本方法具体涉及一种台区电能质量优化装置，包括有源部分、无源部分、控制模块和互感器，有源部分包括静止无功发生器SVG，无源部分包括静止无功补偿器SVC，所述互感器安装在三相电网与负载之间，互感器的信号输出端通过模拟信号调理电路与控制模块相连，其特征在于：所述控制模块包括DSP微处理器、FPGA芯片；所述FPGA芯片将采集的电压电流信号传输至DSP微处理器，所述DSP微处理器通过计算判断电路的状态；针对电路出现相应的电能质量问题，首先投入相应无源部分进行治理，再控制有源部分投入，实现补偿。本方法通过无源补偿和有源补偿相结合，以无源补偿为主，有源补偿为精细化补偿，大大降低补偿成本。

技术研发人员：陈昌友;陈列新
受保护的技术使用者：南京易司拓电力科技股份有限公司
技术研发日：2018.02.05
技术公布日：2019.08.13