[發明專利]一種電能質量設備及其控制裝置

有效

• 申請號: 201210222518.0
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN103515958A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 黃恒;王彬;吳洪洋;譚驚濤
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 李琳;張龍哺

技術領域

本發明涉及一種電能質量設備及其控制裝置。

背景技術

當今各種功率器件的廣泛應用，在技術和經濟上帶來了一系列方便和效益的同時，使得電網中的污染日益嚴重，最突出的兩個問題是諧波污染問題和無功污染問題。另一方面，現代電子設備對電網電能質量的要求也越來越高，而電網污染的日益加重又將損壞這些敏感的電子設備，從而導致現代電子設備的壽命變得越來越短。

因而，消除諧波污染和無功污染成為電力電子技術中的重要研究課題。為了減少甚至消除諧波和無功對電網的污染，各國相繼提出了“綠色電網”的概念，能夠進行諧波治理和無功補償的各種電能質量設備應運而生。現在，各種電能質量設備得到了前所未有的發展，并且在樓宇、鐵路、冶金、軋鋼、機械制造等諧波高污染行業得到了廣泛地應用。并且，隨著大功率開關技術的發展，傳統的無源補償裝置（例如無源裝置電容補償柜等）正逐漸被有源電能質量設備（例如有源電力濾波器、靜止無功發生器等）所取代，有源電能質量設備已成為發展的主流。

例如，有源電能質量設備的一種典型結構可為：控制裝置對電源網絡的電網或負載信息進行采樣，得到含有負載的諧波和/或無功分量的指令信息，以控制電能質量設備的功率開關器件，并將功率開關器件生成的信號反饋到電網。

目前有源電能質量設備的控制裝置主要為基于單核的控制裝置。如圖1所示，基于單核的控制裝置由單個處理單元控制電能質量設備的功率開關器件。其特點是：所有電能質量檢測與分析功能和指令跟蹤控制器等都由一個處理單元實現，集成度高。其缺點是：1)由于計算量過大，對處理單元的性能要求較高，運算速度要快；2)功率開關器件的制造成本也較高。

發明內容

針對現有技術中的上述缺陷，本發明提供了一種電能質量設備及其控制裝置。

在本發明的一個方案中，一種電能質量設備的控制裝置包括：采樣分析計算模塊，對電源網絡進行采樣獲得采樣信息，并對所述采樣信息進行分析計算以輸出指令信息；N個指令跟蹤控制模塊，分別接收所述指令信息并對所述指令信息進行跟蹤，以輸出N個PWM控制信號從而控制所述電能質量設備；其中所述采樣分析計算模塊與N個所述指令跟蹤控制模塊基于一同步信號而運行，所述N個PWM控制信號之間存在預設相位差，其中N為≧2的正整數。

在本發明的另一個方案中，一種電能質量設備包括：上述控制裝置，輸出相互之間存在預設相位差的所述N個PWM控制信號；N個功率補償模塊，所述N個功率補償模塊并聯連接且分別一一對應接收所述N個PWM控制信號并產生補償電能反饋到所述電源網絡。

使用本發明的控制裝置，在滿足同等性能指標的前提下，降低了單個處理單元的負擔，可以大大降低對處理單元性能的要求。此外，本發明還可降低控制裝置的成本。

附圖說明

圖1是現有技術中的單核控制裝置的示意圖；

圖2是根據本發明實施例的電能質量設備的控制裝置的示意圖；

圖3是根據本發明實施例的電能質量設備的控制裝置的另一示意圖；

圖4是根據本發明實施例的電能質量設備的控制裝置的再一示意圖；

圖5是根據本發明實施例的包括移相延時單元和指令跟蹤控制單元的控制裝置的示意圖；

圖6是根據本發明實施例的包括移相延時單元和指令跟蹤控制單元的控制裝置的另一示意圖；

圖7是根據本發明實施例的延時電路的示例圖；

圖8是根據本發明實施例的包括存儲控制單元和指令跟蹤控制單元的控制裝置的又一示意圖；

圖9例舉了根據本發明的實施例產生存在預設相位差的PWM控制信號的原理圖；

圖10例舉了根據本發明的實施例產生存在預設相位差的PWM控制信號的另一原理圖；

圖11是根據本發明第二方面披露的一電能質量設備的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細描述本發明的具體實施例。應當注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本發明。

本發明的第一方面公開了一種電能質量設備的控制裝置，以下內容用以幫助理解該第一方面披露的電能質量設備的控制裝置。