專利名稱：一種并聯(lián)型電壓暫降補(bǔ)償裝置的制作方法
一種并聯(lián)型電壓暫降補(bǔ)償裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)電壓暫降補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種并聯(lián)型電壓暫降補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)輸配電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障、大容量感應(yīng)電機(jī)啟動(dòng)、雷擊、開關(guān)操作、變壓器以及電容器組投切等事件時(shí)，均可引起電壓暫降。電壓暫降已成為威脅現(xiàn)代社會(huì)各用電設(shè)備正常、安全工作的主要干擾，并且成為威脅信息化社會(huì)供電質(zhì)量不可忽視的因素。目前，動(dòng)態(tài)電壓補(bǔ)償器(Dynamic Voltage Restorer，簡(jiǎn)稱DVR)也逐漸得到了越來越多的應(yīng)用，但由于電壓暫降發(fā)生的機(jī)率較小，DVR大部分時(shí)間都處于待機(jī)狀態(tài)，效率不高。DVR中接入線路的串聯(lián)逆變器的串聯(lián)結(jié)構(gòu)還會(huì)增加線路阻抗，負(fù)載電流全部流過此串聯(lián)裝置，線路損耗大， 也會(huì)引起負(fù)載電壓降低，在帶非線性負(fù)載時(shí)，該阻抗還可能產(chǎn)生負(fù)載電壓諧波，當(dāng)DVR發(fā)生故障時(shí)，由于裝置是串聯(lián)在線路中的，也會(huì)造成負(fù)載停電，供電可靠性差。
本發(fā)明提供了一種并聯(lián)型電壓暫降補(bǔ)償裝置，它能夠動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電力系統(tǒng)的電壓暫降，而且在電力系統(tǒng)沒有發(fā)生電壓暫降時(shí)補(bǔ)償負(fù)載的無(wú)功和諧波。它由三相背靠背換流器和三相電抗器組成，三相電抗器兩端一端接入電力系統(tǒng)，另一端接負(fù)載，三相背靠背換流器并聯(lián)在三相電抗器兩端，三相背靠背換流器整流側(cè)接電力系統(tǒng)，逆變側(cè)接負(fù)載。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種并聯(lián)型電壓暫降補(bǔ)償裝置，用于電力系統(tǒng)的電壓暫降補(bǔ)償。它基于PWM整流控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)背靠背換流器直流側(cè)電壓穩(wěn)定；通過三相逆變控制實(shí)現(xiàn)負(fù)載的諧波抑制與無(wú)功補(bǔ)償；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降時(shí)，通過逆變器注入精確控制的無(wú)功功率，可在電壓暫降發(fā)生期間將負(fù)載電壓抬升到規(guī)定數(shù)值。
本發(fā)明包括三相電抗器1、三相背靠背換流器2、濾波器3和濾波器4，三相電抗器 1 一端接入三相電網(wǎng)6，另一端接三相負(fù)載5 ；濾波器4中三個(gè)電感的D端接入三相負(fù)載5 ； 三個(gè)電容的上端分別接三個(gè)電感的D端，下端相連接后接地；濾波器3中三個(gè)電感的A端接入三相電網(wǎng)6 ；三個(gè)電容的上端分別接三個(gè)電感的A端，下端相連接后接地；其中，三相背靠背換流器2由整流器21、穩(wěn)壓電容22和逆變器23組成。如附圖1所示。整流器21由六個(gè) IGBT組成的三個(gè)半橋電路并聯(lián)組成，每個(gè)半橋電路由上IGBT開關(guān)管的發(fā)射極與下IGBT開關(guān)管集電極連接，每個(gè)IGBT需并聯(lián)一個(gè)二極管，三個(gè)連接點(diǎn)引出三條引線組成三相引線分別接濾波器3中的三個(gè)電感的B端；三個(gè)半橋電路中由上IGBT開關(guān)管的集電極相連接形成整流器的直流正極和由下IGBT開關(guān)管的發(fā)射極相連接形成整流器的直流負(fù)極；逆變器23 的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和整流器21的完全相同，逆變器23的三相引線分別接濾波器4中的三個(gè)電感的C端，逆變器23的直流正負(fù)極分別與整流器21的直流正負(fù)極相連接；穩(wěn)壓電容22 的兩端分別與整流器21的正極和負(fù)極連接。整流器21、穩(wěn)壓電容22和逆變器23組成的三相背靠背換流器與三相電抗器為并聯(lián)關(guān)系。
并聯(lián)型電壓暫降補(bǔ)償裝置的工作原理簡(jiǎn)述如下。
當(dāng)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，三相背靠背換流器通過注入無(wú)功功率補(bǔ)償三相電抗器產(chǎn)生的電壓降低，同時(shí)檢測(cè)負(fù)載側(cè)的無(wú)功和諧波，采用滯環(huán)電流控制進(jìn)行補(bǔ)償；當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降時(shí)，根據(jù)電壓暫降的程度計(jì)算逆變器需要輸出的無(wú)功補(bǔ)償容量，然后由三相背靠背換流器中的逆變器發(fā)出相應(yīng)的無(wú)功電流以維持負(fù)載側(cè)電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于裝置將動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)和無(wú)功補(bǔ)償、諧波治理的功能有機(jī)結(jié)合在一起，既能在系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降時(shí)快速實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)，又能在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償和諧波抑制，由于僅有電抗器串聯(lián)運(yùn)行，因此裝置可靠性好，效率高，功能多樣。并聯(lián)型電壓暫降補(bǔ)償裝置中三相電抗器雖然會(huì)增加線路阻抗，但不會(huì)引起負(fù)載側(cè)電壓明顯降低。


圖1為本發(fā)明的一種并聯(lián)型電壓暫降補(bǔ)償裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。其中，三相電抗器 1、三相背靠背換流器2、濾波器3、濾波器4、三相負(fù)載5、三相電網(wǎng)6、整流器21、穩(wěn)壓電容 22、逆變器23。
具體實(shí)施方式
圖1為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
。
本發(fā)明包括三相電抗器1、三相背靠背換流器2、濾波器3和濾波器4，三相電抗器 1 一端接入三相電網(wǎng)6，另一端接三相負(fù)載5 ；濾波器4中三個(gè)電感的D端接入三相負(fù)載5 ； 三個(gè)電容的上端分別接三個(gè)電感的D端，下端相連接后接地；濾波器3中三個(gè)電感的A端接入三相電網(wǎng)6 ；三個(gè)電容的上端分別接三個(gè)電感的A端，下端相連接后接地；其中；三相背靠背換流器2由整流器21、穩(wěn)壓電容22和逆變器23組成。
三相電抗器1 一端接入三相電網(wǎng)6，另一端接三相負(fù)載5。三相背靠背換流器2由整流器21、穩(wěn)壓電容22和逆變器23組成，整流器21由六個(gè)IGBT組成的三個(gè)半橋電路并聯(lián)組成，每個(gè)半橋電路由上IGBT開關(guān)管的發(fā)射極與下IGBT開關(guān)管集電極連接，每個(gè)IGBT需并聯(lián)一個(gè)二極管，三個(gè)連接點(diǎn)引出三條引線組成三相引線分別接濾波器3中的三個(gè)電感的 B端；三個(gè)半橋電路中由上IGBT開關(guān)管的集電極相連接形成整流器的直流正極和由下IGBT 開關(guān)管的發(fā)射極相連接形成整流器的直流負(fù)極。逆變器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)完全相同，區(qū)別在于逆變器的三相引線分別接濾波器4中的三個(gè)電感的C端，逆變器的直流正負(fù)極分別與整流器的直流正負(fù)極相連接。穩(wěn)壓電容的兩端分別與整流器的正極和負(fù)極連接。整流器、穩(wěn)壓電容和逆變器組成的三相背靠背換流器與三相電抗器為并聯(lián)關(guān)系。濾波器3中三個(gè)電感的A端接入三相電網(wǎng)6 ；三個(gè)電容的上端分別接三個(gè)電感的A端，下端相連接后接地。濾波器4中三個(gè)電感的D端接入三相負(fù)載5 ；三個(gè)電容的上端分別接三個(gè)電感的D端，下端相連接后接地。
權(quán)利要求
1. 一種并聯(lián)型電壓暫降補(bǔ)償裝置，其特征在于包括三相電抗器、三相背靠背換流器、 濾波器和濾波器；三相電抗器(1) 一端接入三相電網(wǎng)(6)，另一端接三相負(fù)載(5)；濾波器 ⑷中三個(gè)電感的D端接入三相負(fù)載(5)；三個(gè)電容的上端分別接三個(gè)電感的D端，下端相連接后接地；濾波器3中三個(gè)電感的A端接入三相電網(wǎng)(6)；三個(gè)電容的上端分別接三個(gè)電感的A端，下端相連接后接地；三相背靠背換流器O)由整流器(21)、穩(wěn)壓電容0 和逆變器組成，整流器由六個(gè)IGBT組成的三個(gè)半橋電路并聯(lián)組成，每個(gè)半橋電路由上IGBT開關(guān)管的發(fā)射極與下IGBT開關(guān)管集電極連接，每個(gè)IGBT需并聯(lián)一個(gè)二極管，三個(gè)連接點(diǎn)引出三條引線組成三相引線分別接濾波器(3)中的三個(gè)電感的B端；三個(gè)半橋電路中由上IGBT開關(guān)管的集電極相連接形成整流器的直流正極和由下IGBT開關(guān)管的發(fā)射極相連接形成整流器的直流負(fù)極；逆變器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和整流器的完全相同，逆變器03)的三相引線分別接濾波器4中的三個(gè)電感的C端，逆變器03)的直流正負(fù)極分別與整流器的直流正負(fù)極相連接；穩(wěn)壓電容02)的兩端分別與整流器的正極和負(fù)極連接；整流器(21)、穩(wěn)壓電容0 和逆變器組成的三相背靠背換流器與三相電抗器為并聯(lián)關(guān)系。
全文摘要
一種并聯(lián)型電壓暫降補(bǔ)償裝置，一種并聯(lián)型電壓暫降補(bǔ)償裝置。該裝置包括三相電抗器、三相背靠背換流器、濾波器和濾波器；三相電抗器一端接入三相電網(wǎng)，另一端接三相負(fù)載；濾波器中三個(gè)電感的D端接入三相負(fù)載；三個(gè)電容的上端分別接三個(gè)電感的D端，下端相連接后接地；濾波器中三個(gè)電感的A端接入三相電網(wǎng)；三個(gè)電容的上端分別接三個(gè)電感的A端，下端相連接后接地；三相背靠背換流器由整流器(、穩(wěn)壓電容和逆變器組成。優(yōu)點(diǎn)在于裝置將動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)和無(wú)功補(bǔ)償、諧波治理的功能有機(jī)結(jié)合在一起，既能在系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降時(shí)快速實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)，又能在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償和諧波抑制，由裝置可靠性好，效率高，功能多樣。并聯(lián)型電壓暫降補(bǔ)償裝置中三相電抗器雖然會(huì)增加線路阻抗，但不會(huì)引起負(fù)載側(cè)電壓明顯降低。
文檔編號(hào)H02J3/18GK102496932SQ20111037889
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者劉莫然, 孫濛濛, 尹忠東, 曹松偉, 王云飛, 肖碩霜, 趙士碩 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)