[發明專利]采用三單相結構的動態電壓補償器

有效

• 申請號: 200710039765.6
• 申請日: 2007-04-20
• 公開（公告）號: CN101291057A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 陳國棟;董祖毅
• 申請（專利權）人: 上海輸配電股份有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02M5/40;H02M7/527
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 胡美強

技術領域

本發明涉及一種動態電壓補償器，尤其涉及一種采用三單相結構的動態電壓補償器。

背景技術

動態電壓補償器(Dynamic?Voltage?Restorer，DVR)是一種電壓源型電力電子補償裝置，串接于電源和重要負荷之間。它具有很好的動態性能，當發生電壓暫降或凸起時，能在很短的時間(幾個毫秒)內將故障處電壓恢復到正常值。DVR通常由儲能裝置、逆變裝置、濾波裝置、串聯變壓器構成，其控制電路多由單片機組成。

由圖1可見：整流模塊由三相整流電路實現，其直流側電壓不可控，難以保證在電壓跌落時直流側電壓的穩定；直流儲能模塊由電容電路實現；逆變模塊采用三相全橋逆變電路實現，在補償三相不平衡跌落時存在補償電壓不夠精確，無法輸出零序電壓分量，控制復雜等缺點；裝置通過濾波并網模塊接入電網，由于變壓器自身產生相移以及衰減，給電壓補償帶來了設計困難，降低了系統的響應速度和補償效果。檢測模塊硬件上由電壓、電流傳感器組成，用于獲得算法中需要的模擬信號量。由于我國電網多采用三相四線制結構，三相不平衡情況較多，所以傳統的DVR結構難以滿足補償要求。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供了一種采用三單相結構的動態電壓補償器，旨在解決上述的缺陷。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：電網的三相交流電壓輸入到整流模塊；所述的整流模塊是采用整流控制環節輸出的PWM控制三單相全橋電路；整流模塊的直流電壓輸出到由直流電容構成的直流儲能模塊；直流儲能模塊直流輸出到逆變模塊；所述的逆變模塊是采用逆變器控制環節輸出的PWM控制三單相全橋電路；逆變模塊輸出到濾波并網模塊；所述的濾波并網模塊由LC電路構成，通過電容直接串入電網；檢測模塊中檢測算法對輸入的電壓電流模擬量信號，進行處理，得到所需的參考波分量的輸出送入逆變器控制環節；

與現有技術相比，本發明的有益效果是：徹底解決了三相電壓不平衡的補償問題；同時也可以進行各單相獨立工作，在某一相失效時不影響另外兩相的正常工作。

附圖說明

圖1是現有技術中三相全橋DVR模塊圖；

圖2是本發明的模塊圖；

圖3是圖2中某一相的模塊圖；

圖4是本發明的整流控制原理圖；

圖5是本發明的逆變控制原理圖；

圖6是檢測模塊中檢測算法原理框圖；

圖7是本發明程序流程圖

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：

由圖2、圖3可見：本發明包括：電網的三相交流電壓輸入到整流模塊；所述的整流模塊是采用整流控制環節輸出的PWM(脈寬調制技術)控制三單相全橋電路；整流模塊的直流電壓輸出到由直流電容構成的直流儲能模塊；直流儲能模塊直流輸出到逆變模塊；所述的逆變模塊是采用逆變器控制環節輸出的PWM控制三單相全橋電路；逆變模塊輸出到濾波并網模塊；所述的濾波并網模塊由LC電路構成，通過電容直接串入電網；檢測模塊輸入為系統的電壓電流模擬量信號，作為參考波分量的輸出送入逆變器控制環節；

所述的整流控制環節輸出的PWM(脈寬調制技術)控制三單相全橋電路，包括：A相，控制脈沖分別控制第十一開關管11、第十二開關管12、第十三開關管13、第十四開關管14；第十一開關管11、第十二開關管12為同一橋臂，第十三開關管13、第十四開關管14為同一橋臂；B相，控制脈沖分別控制第二十一開關管21、第二十二開關管22、第二十三開關管23、第二十四開關管24；第二十一開關管21、第二十二開關管22為同一橋臂，第二十三開關管23、第二十四開關管24為同一橋臂；C相，控制脈沖分別控制第三十一開關管31、第三十二開關管32、第三十三開關管33、第三十四開關管34；第三十一開關管31、第三十二開關管32為同一橋臂；第三十三開關管33、第三十四開關管34為同一橋臂；直流側第一電容C1、第二電容C2和第三電容C3分別與各相橋臂兩端連接，交流進線分別連接至各橋臂中點；第一開關K1、第二開關K2和第三開關K3為主電路切換開關，串聯于電網與設備之間；