一種抑制三相不平衡的高壓有源濾波裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電力有源濾波裝置，尤其是涉及一種抑制三相不平衡的高壓有源濾波裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在中低壓配電網(wǎng)中，三相負(fù)荷隨機(jī)變化，三相負(fù)荷不平衡會引起旋轉(zhuǎn)電機(jī)的附加發(fā)熱和振動，危及其安全運(yùn)行和正常出力，引起以負(fù)序分量為啟動元件的多種保護(hù)發(fā)生誤動作，這對電網(wǎng)安全運(yùn)行是有嚴(yán)重威脅的。非線性負(fù)荷引起的諧波同樣帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響，特別是隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種電力電子裝置在發(fā)電、輸電、配電和用電系統(tǒng)中日益廣泛的應(yīng)用，它對電網(wǎng)所帶來的諧波、無功污染也逐漸嚴(yán)重。同時隨著社會信息化的進(jìn)步，敏感性負(fù)載(如計算機(jī)控制系統(tǒng)、精密電子設(shè)備等)的廣泛應(yīng)用，對電能質(zhì)量也提出了更高的要求。
[0003]授權(quán)公告號為CN 203387194 U的中國專利公開了一種三相負(fù)載不平衡補(bǔ)償器，該補(bǔ)償器，包括依次相連的電流采樣裝置、DSP控制器、PI控制器、光電耦合器和整流逆變電路，所述電流采樣裝置包括分別設(shè)置在A相、B相、C相及中性線N上的四個電流互感器，各電流互感器均與DSP控制器相連，該補(bǔ)償器將三相四橋臂逆變電路應(yīng)用于三相負(fù)載不平衡補(bǔ)償器中，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無功功率和負(fù)序分量的綜合補(bǔ)償。然而該補(bǔ)償器存在容量有限、難以應(yīng)用到中高壓配電網(wǎng)中的不足。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種以實(shí)現(xiàn)中高壓、大容量輸出的抑制三相不平衡的高壓有源濾波裝置。
[0005]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]—種抑制三相不平衡的高壓有源濾波裝置，設(shè)置在三相三線制的6kV、1kV配電網(wǎng)上，該裝置包括一個三相級聯(lián)H橋，所述的三相級聯(lián)H橋每相由多個H橋單元串聯(lián)而成，形成可變電壓源，其特征在于，該裝置還包括與三相三相負(fù)載和級聯(lián)H橋連接的電壓調(diào)節(jié)豐旲塊。
[0007]所述的電壓調(diào)節(jié)模塊包括依次連接的電流互感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和PWM控制器，所述的電流互感器設(shè)置在三相負(fù)載電路上，所述的PWM控制器與各H橋單元中的功率開關(guān)器件連接。
[0008]所述的三相級聯(lián)H橋每相包括3?5個H橋單元。
[0009]所述的H橋單元中的功率開關(guān)器件為IGBT，所述的IGBT直流側(cè)電壓為1500V。
[0010]所述的電流互感器為閉環(huán)霍爾傳感器。
[0011]該裝置還包括電壓反饋電路，所述的電壓反饋電路設(shè)置在三相負(fù)載電路上，并與電壓調(diào)節(jié)模塊連接。
[0012]所述的三相級聯(lián)H橋每相的H橋單元個數(shù)和結(jié)構(gòu)相同。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014](I)級聯(lián)H橋每相由個數(shù)和結(jié)構(gòu)相同的H橋單元串聯(lián)而成，由多個H橋單元分擔(dān)系統(tǒng)電壓，串聯(lián)單元個數(shù)的多少決定了裝置可輸出的最高并網(wǎng)電壓和電平數(shù)，很容易實(shí)現(xiàn)中高壓和大容量輸出，且結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強(qiáng)。
[0015](2)每相的H橋單元個數(shù)和結(jié)構(gòu)相同，確保裝置上的三相平衡，使控制程序易于設(shè)
i+o
[0016](3)電流互感器檢測負(fù)載電流，PffM控制器將其轉(zhuǎn)化為PffM信號發(fā)送給各H橋單元中的功率開關(guān)器件，使裝置輸出幅值和相位可控的電壓，從而與系統(tǒng)之間產(chǎn)生電壓差，使系統(tǒng)和補(bǔ)償裝置產(chǎn)生能量流動，由此可以改善系統(tǒng)側(cè)電能質(zhì)量，降低系統(tǒng)運(yùn)行的安全隱患，提高系統(tǒng)可靠性。
[0017](4)設(shè)置了電壓反饋電路，實(shí)時跟蹤三相級聯(lián)H橋的輸出電壓并作出相應(yīng)反應(yīng)，使電壓調(diào)節(jié)效果得到保證。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為使用本裝置進(jìn)行三相不平衡抑制時能量流動示意圖；
[0020]附圖標(biāo)記:1為H橋單元，2為電壓調(diào)節(jié)模塊，3為電壓反饋電路。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0022]實(shí)施例
[0023]如圖1所示，一種抑制三相不平衡的高壓有源濾波裝置，設(shè)置在三相三線制的6kV、1kV配電網(wǎng)上，該裝置包括一個三相級聯(lián)H橋、與三相級聯(lián)H橋連接的電壓調(diào)節(jié)模塊2，以及電壓反饋電路3。三相級聯(lián)H橋每相由多個H橋單元I串聯(lián)而成，實(shí)現(xiàn)三相對稱，形成可變電壓源。各個H橋單元I分擔(dān)系統(tǒng)電壓。其中第一個H橋單元I的輸入端與電網(wǎng)的一相連接，輸出端與下一個串聯(lián)H橋單元I的輸入端連接，最后一個H橋單元I的輸出端與電網(wǎng)的另一相連接。H橋單元I個數(shù)的多少決定了裝置最高的并網(wǎng)電壓和輸出電平數(shù)，個數(shù)越多，并網(wǎng)電壓和輸出電平數(shù)就越多，以此實(shí)現(xiàn)中高壓和大容量輸出。
[0024]本實(shí)施例中，三相級聯(lián)H橋每相包括3個結(jié)構(gòu)完全相同的H橋單元I，電壓調(diào)節(jié)模塊2包括閉環(huán)霍爾傳感器和PffM控制器，閉環(huán)霍爾傳感器檢測負(fù)載電流，PWM控制器接收閉環(huán)霍爾傳感器的電流信號并將PWM信號發(fā)送給各H橋單元I中的功率開關(guān)器件，使裝置輸出幅值和相位可控的電壓。
[0025]H橋單元I中的功率開關(guān)器件為IGBT，IGBT直流側(cè)電壓為1500V。
[0026]如圖2所示，當(dāng)進(jìn)行三相不平衡補(bǔ)償時，補(bǔ)償裝置相當(dāng)于一個可控電壓源。通過控制內(nèi)部各相橋臂上的IGBT的通斷，產(chǎn)生高于或低于系統(tǒng)電壓的可控電壓，這個電壓的幅值和相位可以控制，從而與系統(tǒng)之間產(chǎn)生電壓差，使系統(tǒng)和補(bǔ)償裝置產(chǎn)生能量流動，這些能量在三相之間流動，補(bǔ)償抑制三相負(fù)荷不均帶來的三相電流不平衡，由此可以改善系統(tǒng)側(cè)電能質(zhì)量，降低系統(tǒng)運(yùn)行的安全隱患，提高系統(tǒng)可靠性。電壓反饋電路3檢測三相級聯(lián)H橋的輸出電壓，并將結(jié)果反饋給電壓調(diào)節(jié)模塊2，PffM控制器將結(jié)果與設(shè)定值比較，若結(jié)果比設(shè)定值低，則增加對應(yīng)相的功率開關(guān)器件的導(dǎo)通時間，反之減少對應(yīng)相的功率開關(guān)器件的導(dǎo)通時間，使電壓調(diào)節(jié)效果得到保證。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抑制三相不平衡的高壓有源濾波裝置，設(shè)置在三相三線制的6kV、10kV配電網(wǎng)上，該裝置包括一個三相級聯(lián)H橋，所述的三相級聯(lián)H橋每相由多個H橋單元(I)串聯(lián)而成，形成可變電壓源，其特征在于，該裝置還包括與三相三相負(fù)載和級聯(lián)H橋連接的電壓調(diào)節(jié)模塊⑵。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抑制三相不平衡的高壓有源濾波裝置，其特征在于，所述的電壓調(diào)節(jié)模塊(2)包括依次連接的電流互感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和PffM控制器，所述的電流互感器設(shè)置在三相負(fù)載電路上，所述的PWM控制器與各H橋單元(I)中的功率開關(guān)器件連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抑制三相不平衡的高壓有源濾波裝置，其特征在于，所述的三相級聯(lián)H橋每相包括3?5個H橋單元(I)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抑制三相不平衡的高壓有源濾波裝置，其特征在于，所述的H橋單元(I)中的功率開關(guān)器件為IGBT，所述的IGBT直流側(cè)電壓為1500V。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抑制三相不平衡的高壓有源濾波裝置，其特征在于，所述的電流互感器為閉環(huán)霍爾傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抑制三相不平衡的高壓有源濾波裝置，其特征在于，該裝置還包括電壓反饋電路(3)，所述的電壓反饋電路(3)設(shè)置在三相負(fù)載電路上，并與電壓調(diào)節(jié)模塊(2)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抑制三相不平衡的高壓有源濾波裝置，其特征在于，所述的三相級聯(lián)H橋每相的H橋單元(I)個數(shù)和結(jié)構(gòu)相同。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種抑制三相不平衡的高壓有源濾波裝置，該裝置設(shè)置在三相三線制的6kV、10kV配電網(wǎng)上，包括一個三相級聯(lián)H橋，所述的三相級聯(lián)H橋每相由多個H橋單元(1)串聯(lián)而成，形成可變電壓源，其特征在于，該裝置還包括與三相級聯(lián)H橋連接的電壓調(diào)節(jié)模塊(2)，所述的電壓調(diào)節(jié)模塊(2)檢測三相負(fù)載電壓并調(diào)節(jié)三相級聯(lián)H橋的輸出電壓，達(dá)到三相負(fù)載電壓平衡。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型裝置由多個H橋單元(1)分擔(dān)系統(tǒng)電壓，很容易實(shí)現(xiàn)中高壓和大容量輸出，在系統(tǒng)和補(bǔ)償裝置產(chǎn)生能量流動，從而改善系統(tǒng)側(cè)電能質(zhì)量，降低系統(tǒng)運(yùn)行的安全隱患，提高系統(tǒng)可靠性。
【IPC分類】H02J3/01, H02J3/26
【公開號】CN204928138
【申請?zhí)枴緾N201520540188
【發(fā)明人】舒觀瀾
【申請人】利思電氣（上海）有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年7月23日