[實(shí)用新型]一種低壓動(dòng)態(tài)廣義無(wú)功補(bǔ)償裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020576792.4
• 申請(qǐng)日: 2010-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN201994670U
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李二霞;盛萬(wàn)興;孫軍平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18;H02J3/01;H02J3/26
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種配電自動(dòng)化領(lǐng)域的智能化裝置，具體講涉及一種低壓動(dòng)態(tài)廣義無(wú)功補(bǔ)償裝置。

背景技術(shù)

隨著全球化工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快以及電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電力電子設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，接入電力系統(tǒng)的非線性負(fù)荷的數(shù)量和容量正迅速增加，電網(wǎng)中的諧波越來(lái)越嚴(yán)重。另外，大多數(shù)負(fù)載的功率因數(shù)很低，也給電網(wǎng)帶來(lái)了額外負(fù)擔(dān)，影響了供電質(zhì)量。電力用戶對(duì)供電可靠性和供電質(zhì)量也提出了更高、更新的要求，因此電力部門必須進(jìn)一步提高配電網(wǎng)管理自動(dòng)化水平，以滿足電力用戶和敏感設(shè)備的需要。

目前，已有相當(dāng)多的配變實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、諧波分析、無(wú)功補(bǔ)償、三相不平衡治理等方面配網(wǎng)自動(dòng)化產(chǎn)品，但功能單一，某些情況下需要同時(shí)安裝上述幾種裝置，為配網(wǎng)設(shè)備的管理帶來(lái)了不便，增加了設(shè)備投資。因此對(duì)配電網(wǎng)的電能質(zhì)量問(wèn)題，例如實(shí)時(shí)諧波抑制、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償、三相不平衡治理等進(jìn)行綜合治理，提高供電可靠性和供電質(zhì)量，以降低系統(tǒng)損耗；對(duì)臺(tái)區(qū)的所有設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)控，來(lái)大幅度降低設(shè)備成本，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義；同時(shí)這也是配電網(wǎng)智能化的必然要求。

有源電力濾波器是新近發(fā)展迅速的一種動(dòng)態(tài)抑制諧波和補(bǔ)償無(wú)功的電力電子裝置；與無(wú)源濾波器相比，有源電力濾波器是解決諧波污染和提高功率因數(shù)的有效手段，但由于電力電子器件功率限制，使其不能滿足大容量無(wú)功功率補(bǔ)償和諧波治理；而且同等容量的有源電力濾波器的成本又遠(yuǎn)高于無(wú)源濾波器，這在很大程度上限制了有源濾波器在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用。采用多重化技術(shù)、變流器多電平技術(shù)、多模塊并聯(lián)化技術(shù)等固然可以擴(kuò)展純有源電力濾波器的應(yīng)用空間，但由此帶來(lái)的額外成本和可靠性問(wèn)題不容忽視。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種低壓動(dòng)態(tài)廣義無(wú)功補(bǔ)償裝置，該裝置可同時(shí)解決配電網(wǎng)的較大的無(wú)功功率、實(shí)時(shí)諧波、三相不平衡、電壓波動(dòng)與閃變等電能質(zhì)量問(wèn)題，降低傳統(tǒng)有源電力濾波器的容量和成本，提高其效率。

本實(shí)用新型提供的低壓動(dòng)態(tài)廣義無(wú)功補(bǔ)償裝置，所述裝置通過(guò)控制平臺(tái)進(jìn)行控制，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行信號(hào)采樣，所述裝置包括有源電力濾波器APF功能模塊和晶閘管投切電容器TSC功能模塊，所述控制平臺(tái)采用OMAP-L138芯片的智能終端，A/D轉(zhuǎn)換芯片采用16位AD7656；所述有源電力濾波器APF功能模塊與晶閘管投切電容器TSC功能模塊采用并聯(lián)的架構(gòu)模式。

本實(shí)用新型提供的另一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述TSC功能模塊是由晶閘管投切電容器TSC單相電路組成的a、b和c三相電路；所述晶閘管投切電容器TSC單相電路包括依次串聯(lián)連接的電抗器、復(fù)合開關(guān)和電容器。

本實(shí)用新型提供的還一種優(yōu)選技術(shù)方案：根據(jù)所述TSC三相電路負(fù)荷的對(duì)稱/不對(duì)稱設(shè)計(jì)TSC指令電流運(yùn)算電路。

本實(shí)用新型提供的再一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述有源電力濾波器APF功能模塊是由有源電力濾波器APF構(gòu)成的，所述有源電力濾波器APF是全控型電力電子器件構(gòu)成的采用PWM調(diào)制技術(shù)的變流器，形成有源電力濾波器APF補(bǔ)償電路。

本實(shí)用新型提供的又一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述有源電力濾波器APF補(bǔ)償電路包括：指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路。

本實(shí)用新型提供的另一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述指令電流運(yùn)算電路包括鎖相環(huán)路PLL、比例積分控制器PI、低通濾波器LPF和實(shí)時(shí)dq變換算法。

本實(shí)用新型提供的還一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述補(bǔ)償電流發(fā)生電路包括電流跟蹤控制電路、驅(qū)動(dòng)電路和主電路。

本實(shí)用新型提供的又一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述驅(qū)動(dòng)電路包括晶閘管驅(qū)動(dòng)電路和絕緣柵雙極晶體管IGBT驅(qū)動(dòng)電路。

本實(shí)用新型提供的再一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述OMAP-L138芯片由DSP和ARM構(gòu)成雙核處理器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是：

本實(shí)用新型提供的低壓動(dòng)態(tài)廣義無(wú)功補(bǔ)償裝置，采用單一控制終端可實(shí)現(xiàn)控制、監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與波形顯示、友好的用戶界面等多種功能；上述這些功能的實(shí)現(xiàn)主要依靠算法來(lái)保證。裝置指令信號(hào)的計(jì)算由檢測(cè)電路及算法實(shí)時(shí)計(jì)算得出，這很好地解決了模擬方法由于元件老化和溫漂等因素帶來(lái)的問(wèn)題，抗干擾能力也大大增強(qiáng)；控制信號(hào)的發(fā)出也采用數(shù)字方法實(shí)現(xiàn)，這就使得系統(tǒng)控制精度更高、響應(yīng)迅速，且采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，便于功能擴(kuò)展、軟件升級(jí)等；本實(shí)用新型提供友好用戶界面、功能模式配置多樣化，用戶可根據(jù)需求選擇裝置的配置方式：無(wú)功補(bǔ)償、諧波治理、諧波治理+無(wú)功補(bǔ)償+三相不平衡治理，且應(yīng)用在低壓配電系統(tǒng)當(dāng)中容量有較大的調(diào)節(jié)范圍，能快速反應(yīng)實(shí)時(shí)變化的負(fù)荷，性價(jià)比高，運(yùn)行方式靈活。

附圖說(shuō)明