本發(fā)明屬于無功補(bǔ)償及濾波技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于智能控制方法的調(diào)諧無功補(bǔ)償及濾波裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國各種產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，現(xiàn)在電力系統(tǒng)的規(guī)模日益擴(kuò)大，但電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展也導(dǎo)致了新的矛盾和問題的日益突出，例如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，負(fù)載用電密度迅速增加，各種復(fù)雜、精密、對電能質(zhì)量敏感的用電設(shè)備不斷普及，同時用戶對電網(wǎng)運行的可靠性和電能的質(zhì)量要求也越來越高。

眾多問題之一就是三相負(fù)載不平衡所引起的問題。隨著工業(yè)的快速發(fā)展，交流電弧爐、軋鋼機(jī)、電力機(jī)車以及大型半導(dǎo)體變流裝置等沖擊性負(fù)荷日益增多，一方面對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化水平、效率的提高具有巨大的推動；另一方面，由于它們的非線性、沖擊性及不平衡的用電特性，不僅引起電壓波動、閃變及三相不平衡，而且在系統(tǒng)中注入大量的高次諧波，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)供電的電能質(zhì)量，使用戶的正常工作受到不同程度的影響。其實三相系統(tǒng)不平衡的問題由來已久。在電力系統(tǒng)的實際運行中，由于各種不平衡因素的存在，實際的電力系統(tǒng)很難保證完全的平衡，三相負(fù)載不平衡的情況經(jīng)常出現(xiàn)。由此引發(fā)的三相電壓或電流不平衡會對電力系統(tǒng)和用戶造成一系列的危害。三相不平衡會引起旋轉(zhuǎn)電機(jī)的附加發(fā)熱和振動，危及其安全運行和正常出力；降低發(fā)變電設(shè)備容量利用率；影響用電設(shè)備的正常工作，甚至使用電設(shè)備的使用壽命嚴(yán)重縮短。不對稱負(fù)載在電網(wǎng)中產(chǎn)生的負(fù)序電流和零序電流會對系統(tǒng)安全運行產(chǎn)生不良影響。負(fù)序的基波電流將引起發(fā)電機(jī)、輸電線和變壓器的附加損耗。由負(fù)序電流引起的負(fù)序電壓，是電能質(zhì)量惡化的因素之一。因此，必須采取有效措施解決系統(tǒng)不對稱的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于智能控制方法的調(diào)諧無功補(bǔ)償及濾波裝置。

一種基于智能控制方法的調(diào)諧無功補(bǔ)償及濾波裝置，包括：處理器，所述處理器用于接收電網(wǎng)電壓信號、電源電流信號、負(fù)載電流直流分量信號，根據(jù)電網(wǎng)電壓和電源電流計算三相負(fù)載功率之和，進(jìn)而計算期望補(bǔ)償后的電流值，期望補(bǔ)償后的電流值減去負(fù)載電流直流分量即可得到補(bǔ)償指令電流數(shù)值，處理器根據(jù)補(bǔ)償指令電流數(shù)值與增益值的乘積發(fā)出脈沖驅(qū)動信號控制驅(qū)動電路，驅(qū)動電路控制驅(qū)動開關(guān)組中的驅(qū)動開關(guān)的通斷，實現(xiàn)向電網(wǎng)中注入容性或感性的補(bǔ)償電流；

驅(qū)動開關(guān)組、驅(qū)動電路；

其特征在于：所述處理器上設(shè)有信號接口電路，信號接口電路分別與電壓信號放大電路、電源電流放大電路、負(fù)載電流放大及濾波電路的輸出端相連接，處理器的脈沖驅(qū)動信號發(fā)射端與驅(qū)動電路是輸入端相連接，驅(qū)動電路的輸出端與驅(qū)動開關(guān)組中的各驅(qū)動開關(guān)的控制端相連接，所述驅(qū)動開關(guān)組由六組驅(qū)動開關(guān)兩兩串聯(lián)后并聯(lián)組成，驅(qū)動開關(guān)組與兩組電容串聯(lián)的電路并聯(lián)，其中兩兩串聯(lián)的驅(qū)動開關(guān)之間的線路分別與電網(wǎng)的三相線路相連接，兩組串聯(lián)電容之間的線路與電網(wǎng)的零線相連接。

優(yōu)選地，所述處理器的時鐘信號輸入端口與時鐘電路相連接。

優(yōu)選地，所述負(fù)載電流放大及濾波電路的輸入端與負(fù)載電流取樣元件的輸出端相連接，負(fù)載電流取樣元件安裝在電網(wǎng)的三相線路上。

優(yōu)選地，所述電源電流放大電路的輸入端與電源電流取樣元件的輸出端相連接，電源電流取樣元件安裝在電網(wǎng)的三相線路上。

優(yōu)選地，所述電壓信號放大電路的輸入端與電壓取樣元件的輸出端相連接，電壓取樣元件安裝在電網(wǎng)的三相線路上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明采用等功率的平衡算法，能夠較為準(zhǔn)確地計算出補(bǔ)償裝置的指令電流，經(jīng)補(bǔ)償器作用后，可以達(dá)到三相平衡補(bǔ)償?shù)哪康模煌瑫r本發(fā)明能夠穩(wěn)定受電端及電網(wǎng)的電壓，提高供電質(zhì)量；在三相負(fù)載不平衡的場合，通過無功補(bǔ)償可以平衡三相的有功及無功負(fù)載。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種基于智能控制方法的調(diào)諧無功補(bǔ)償及濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、變壓器，2、電感，3、驅(qū)動開關(guān)組，4、驅(qū)動開關(guān)，5、電容，6、驅(qū)動電路，7、電壓信號放大電路，8、電源電流放大電路，9、處理器，10、信號接口電路，11、負(fù)載電流放大及濾波電路，12、時鐘電路，13、負(fù)載。

具體實施方式

參見圖1，一種基于智能控制方法的調(diào)諧無功補(bǔ)償及濾波裝置，包括：處理器9，所述處理器9用于接收電網(wǎng)電壓信號、電源電流信號、負(fù)載電流直流分量信號，根據(jù)電網(wǎng)電壓和電源電流計算三相負(fù)載功率之和，進(jìn)而計算期望補(bǔ)償后的電流值，期望補(bǔ)償后的電流值減去負(fù)載電流直流分量即可得到補(bǔ)償指令電流數(shù)值，處理器9根據(jù)補(bǔ)償指令電流數(shù)值與增益值的乘積發(fā)出脈沖驅(qū)動信號控制驅(qū)動電路6，驅(qū)動電路6控制驅(qū)動開關(guān)組3中的驅(qū)動開關(guān)4的通斷，實現(xiàn)向電網(wǎng)中注入容性或感性的補(bǔ)償電流；

驅(qū)動開關(guān)組3、驅(qū)動電路6；

其特征在于：所述處理器9上設(shè)有信號接口電路10，信號接口電路10分別與電壓信號放大電路7、電源電流放大電路8、負(fù)載電流放大及濾波電路11的輸出端相連接，處理器9的脈沖驅(qū)動信號發(fā)射端與驅(qū)動電路6是輸入端相連接，驅(qū)動電路6的輸出端與驅(qū)動開關(guān)組3中的各驅(qū)動開關(guān)4的控制端相連接，所述驅(qū)動開關(guān)組3由六組驅(qū)動開關(guān)4兩兩串聯(lián)后并聯(lián)組成，驅(qū)動開關(guān)組3與兩組電容5串聯(lián)的電路并聯(lián)，其中兩兩串聯(lián)的驅(qū)動開關(guān)4之間的線路分別與電網(wǎng)的三相線路相連接，兩組串聯(lián)電容5之間的線路與電網(wǎng)的零線相連接。

所述處理器9的時鐘信號輸入端口與時鐘電路12相連接。

所述負(fù)載電流放大及濾波電路11的輸入端與負(fù)載電流取樣元件的輸出端相連接，負(fù)載電流取樣元件安裝在電網(wǎng)的三相線路上。

所述電源電流放大電路8的輸入端與電源電流取樣元件的輸出端相連接，電源電流取樣元件安裝在電網(wǎng)的三相線路上。

所述電壓信號放大電路7的輸入端與電壓取樣元件的輸出端相連接，電壓取樣元件安裝在電網(wǎng)的三相線路上。

本發(fā)明技術(shù)方案在上面結(jié)合附圖對發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。