[實用新型]一種綜合過流保護電能質量控制裝置

有效

• 申請號: 201220134425.8
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN202550534U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 包海龍;何維國;劉雋;趙國亮;蔣曉春
• 申請（專利權）人: 上海市電力公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02H9/02;H02J3/01;H02J3/18;H02J13/00
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 章鳴玉

技術領域

本實用新型涉及一種用于交流干線或交流配電網絡的電路裝置，尤其是涉及到一種適用于高壓交流電網穩定電壓和減少諧波或波紋的裝置。

背景技術

城市電網中現代工業、商業和居民用電設備，如高性能辦公設備、精密實驗儀器、變頻調速設備、可編程邏輯控制器、各種自動生產線以及計算機系統等對電源特性變化敏感性負荷呈逐年上升趨勢，對電能質量的要求不斷提高。對敏感用戶(如半導體制造企業)而言，幾十毫秒的電壓暫降就可能導致設備損壞、生產線停產，造成巨大經濟損失。與此同時，分布式能源、沖擊性和干擾性負荷的大量接入等因素都使得電網電能質量存在日趨惡化的趨勢，嚴重威脅電力系統的安全運行和用電設備的正常工作。

針對敏感負荷電能質量控制問題，國內外開展了電能質量控制產品的研究制造。但是，電能質量控制裝置還沒有形成標準化的產品，并且主要停留在低壓小容量范圍，中國實用新型專利“低諧波電源質量控制系統”(實用新型專利號：ZL201020133972公開號：CN201656479)公開了一種低諧波電源質量控制系統。該低諧波電源質量控制系統包含檢測裝置、電力調整裝置、阻性負載裝置。檢測裝置接收來自于阻性負載裝置的反饋信號。檢測裝置輸出的控制信號可以用電壓或電流為信號。電力調整裝置接收到所述控制信號后，以比例方式輸出驅動電壓。所述比例方式為在連續輸出時間間隔輸出全功率驅動電壓，并在連續不輸出時間間隔停止輸出全功率驅動電壓。阻性負載裝置接收驅動電壓后，輸出反饋信號到檢測裝置。以比例方式在連續輸出時間間隔輸出全功率驅動電壓，并在連續不輸出時間間隔停止輸出全功率驅動電壓，將能夠有效的減少產生電力的諧波。但是該裝置僅適用于小功率的阻性負載裝置，不適用于高壓大功率的電網電能質量控制；其目的是減少阻性負載裝置產生的諧波對電源質量的影響，而不是通過改善供電電網的電能質量，為敏感負載提供更高質量的電源。

實用新型內容

本實用新型的目的是要提供一種綜合過流保護電能質量控制裝置，解決提高敏感用戶供電電能質量，減少電網和敏感負載用電設備的故障、降低電網損耗、提高電能利用率的技術問題。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種綜合過流保護電能質量控制裝置，包括電壓電流調節模塊和檢測控制模塊，所述的綜合過流保護電能質量控制裝置連接在三相系統電源和敏感負載之間，所述的檢測控制模塊的檢測輸入端連接到三相系統電源，所述的檢測控制模塊的控制輸出端，連接到電壓電流調節模塊，其特征在于：

所述的電壓電流調節模塊為多重化級聯IGBT功率模塊，每相由n個串聯連接的電壓補償單元組成，其中1≤n≤20；

所述的檢測控制模塊設置綜合過流保護電路，所述的綜合過流保護電路包括限流保護單元、Uce檢測單元、過電流檢測單元、電流傳感器；

所述的限流保護單元的輸出端，與IGBT驅動電路的輸出端并聯連接，并連接到被保護的IGBT功率模塊的柵極；

所述的電流傳感器串聯在IGBT功率模塊的電流輸出回路中，電流傳感器的檢測輸出端，連接到所述的過電流檢測單元；

所述的Uce檢測單元的輸入端連接到IGBT功率模塊的集電極；

所述的限流保護單元設有兩個輸入端，一個輸入端連接到Uce檢測單元，另一個輸入端通過光耦或光纖隔離連接到所述過電流檢測單元。

本實用新型的綜合過流保護電能質量控制裝置的一種優選的技術方案，其特征在于所述的電壓補償單元的主電路是IGBT連接組成的H橋功率單元電路，各個電壓補償單元通過一個多繞組隔離變壓器連接到三相系統電源，每一路H橋功率單元電路的輸入端，連接到隔離變壓器的一個二次繞組。

本實用新型的綜合過流保護電能質量控制裝置的一種較佳的技術方案，其特征在于所述的電壓電流調節模塊包含諧波電流補償單元，所述的諧波電流補償單元的主電路是IGBT連接組成的H橋功率單元電路；所述的隔離變壓器的每一相還包含為諧波電流補償單元供電的二次繞組；每一相的諧波電流補償單元分別通過隔離變壓器的二次繞組連接到三相系統電源，諧波電流補償單元的H橋功率單元電路的輸入端，通過整流電路連接到隔離變壓器的一個二次繞組；連接在三相系統電源同一相上的諧波電流補償單元與電壓補償單元串聯連接。