專利名稱：動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力系統(tǒng)電能質(zhì)量控制設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備。
背景技術(shù)：
低壓配電網(wǎng)普遍存在功率因數(shù)低的問題，而電容器無法對動態(tài)無功功率進行補償，造成電網(wǎng)損耗量大。申請?zhí)枮?2139174. 2的中國發(fā)明專利公開了一種動態(tài)無功功率分相補償方法及裝置，該方法和裝置以反并聯(lián)的晶閘管和二極管作為補償電容器的開關(guān)，用工業(yè)PC機進行控制，通過跟蹤檢測負(fù)荷的無功電流或無功功率，對多級電容器組進行分相投切。該發(fā)明實現(xiàn)了對動態(tài)無功功率的補償，然而其補償速度慢，效率低，可靠性能欠佳。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有的動態(tài)無功補償速度慢，效率低，可靠性能欠佳等缺陷而提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)高速、連續(xù)的補償負(fù)載所需的無功、諧波、三相不平衡電流，優(yōu)化輸入電網(wǎng)電能質(zhì)量的動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備，包括電壓采樣器、電流采樣器和實時補償電路，所述實時補償電路包括相連的指令電流檢測電路和IGBT驅(qū)動電路，母線上的所述電壓采樣器和電流采樣器的輸出信號輸入至所述指令電流檢測電路，所述指令電流檢測電路輸出的信號驅(qū)動所述IGBT驅(qū)動電路對母線進行補償。優(yōu)選的，所述指令電流檢測電路采用高速32位DSP作為主控制元件。優(yōu)選的，所述動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備還包括濾波電路，所述濾波電路與所述IGBT驅(qū)動電路相連。優(yōu)選的，所述濾波電路由濾波電抗器和濾波電容器串聯(lián)而成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為使用高速32位DSP作為主控制元件， 以新型大功率電力電子開關(guān)器件IGBT作為VSI逆變主電路，采用改進型FBD電流檢測法、 無差拍控制法等先進算法，以及安全、可靠的IGBT驅(qū)動與保護模塊，實現(xiàn)高速、連續(xù)的補償負(fù)載所需的無功、諧波、三相不平衡電流，優(yōu)化輸入電網(wǎng)電能的質(zhì)量。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細(xì)說明。實施例如圖1所示，動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備，包括電壓采樣器、電流采樣器和實時補償電路，所述實時補償電路包括相連的指令電流檢測電路和IGBT驅(qū)動電路，母線上的所述電壓采樣器和電流采樣器的輸出信號輸入至所述指令電流檢測電路，所述指令電流檢測電路輸出的信號驅(qū)動所述IGBT驅(qū)動電路對母線進行補償。在本實施例中，所述指令電流檢測電路采用高速32位DSP作為主控制元件。在本實施例中，所述動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備還包括濾波電路，所述濾波電路與所述IGBT驅(qū)動電路相連，在運行狀態(tài)下接在向負(fù)荷供電的母線上。所述濾波電路由濾波電抗器和濾波電容器串聯(lián)而成。本實用新型的動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備在運行狀態(tài)下，由電流采樣器和電壓采樣器分別檢測電網(wǎng)的電流和電壓，提供給指令電流檢測電路上的高速32位DSP控制元件，由DSP控制元件計算出無功功率和功率因數(shù)，并判斷電網(wǎng)電壓的高低。高速32位DSP 控制元件檢測采用FBD法，控制算法為無差拍電流控制，針對負(fù)載需要進行單補無功功率、 抑制全部諧波、補償無功和抑制諧波、抑制某些次諧波、補償三相不平衡。實時檢測電網(wǎng)無功和諧波電流，并輸出反向電流以抵消無功和諧波電流。濾波電路用于濾除牽引網(wǎng)或配電網(wǎng)中由電力機車或大功率電力、電子設(shè)備所產(chǎn)生的高次諧波以及由IGBT驅(qū)動電路運行時所產(chǎn)生的諧波。本實用新型的動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備是一種先進的的電能質(zhì)量綜合治理設(shè)備，在電力系統(tǒng)、工業(yè)企業(yè)、市政設(shè)施中均可應(yīng)用，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用能夠在很大程度上解決配網(wǎng)的無功、諧波、三相不平衡等問題，更好避免無功功率造成的配網(wǎng)線損，提高用電效率，節(jié)約電能，降低電力公司的營銷成本，提高利潤水平。對本實用新型的動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)進行檢測，檢測結(jié)果如下在額定范圍內(nèi)功率因數(shù)(補償后)可達0. 96以上，在額定范圍內(nèi)總諧波畸變率可控制在6%以下。
權(quán)利要求1.動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備，包括電壓采樣器、電流采樣器和實時補償電路，其特征在于所述實時補償電路包括相連的指令電流檢測電路和IGBT驅(qū)動電路，母線上的所述電壓采樣器和電流采樣器的輸出信號輸入至所述指令電流檢測電路，所述指令電流檢測電路輸出的信號驅(qū)動所述IGBT驅(qū)動電路對母線進行補償。
2.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備，其特征在于所述指令電流檢測電路采用高速32位DSP作為主控制元件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備，其特征在于所述動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備還包括濾波電路，所述濾波電路與所述IGBT驅(qū)動電路相連。
4.如權(quán)利要求3所述的動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備，其特征在于所述濾波電路由濾波電抗器和濾波電容器串聯(lián)而成。
專利摘要本實用新型涉及動態(tài)諧波抑制及無功補償設(shè)備，包括電壓采樣器、電流采樣器和實時補償電路，所述實時補償電路包括相連的指令電流檢測電路和IGBT驅(qū)動電路，母線上的所述電壓采樣器和電流采樣器的輸出信號輸入至所述指令電流檢測電路，所述指令電流檢測電路輸出的信號驅(qū)動所述IGBT驅(qū)動電路對母線進行補償。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型使用高速32位DSP作為主控制元件，以新型大功率電力電子開關(guān)器件IGBT作為VSI逆變主電路，采用改進型FBD電流檢測法、無差拍控制法等先進算法，以及安全、可靠的IGBT驅(qū)動與保護模塊，實現(xiàn)高速、連續(xù)的補償負(fù)載所需的無功、諧波、三相不平衡電流，優(yōu)化輸入電網(wǎng)電能的質(zhì)量。
文檔編號H02J3/26GK202121324SQ201120195810
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者孫超, 王光榮 申請人:安徽省科捷再生能源利用有限公司