[發(fā)明專利]用于配電網(wǎng)的電能質(zhì)量綜合治理裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710024791.5
• 申請(qǐng)日: 2017-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN106786657A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋延清;陳峻嶺;邵海;朱志偉;姚鵬;向增;李建霖;范強(qiáng)軍;胡小軍;曹昌龍;王樂鵬;許慧銘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海萬力達(dá)電氣自動(dòng)化有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18;H02J3/01;H02J3/26;H02J3/12;H02H7/26
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司44202
• 代理人: 盧澤明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量管理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電能質(zhì)量綜合治理裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)今，我國(guó)農(nóng)村的低壓配電網(wǎng)規(guī)模、線路長(zhǎng)度、以及400V/220V低壓線路都是和廣大用戶零距離接觸。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和家電下鄉(xiāng)政策的發(fā)展，各種大功率家用電器出現(xiàn)在農(nóng)民的家中，農(nóng)村的用電量迅速增加。

農(nóng)村配送區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)以下的運(yùn)行狀況：農(nóng)村農(nóng)民工的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和流動(dòng)性，造成農(nóng)村電網(wǎng)的大負(fù)荷波動(dòng)；遠(yuǎn)離變電站、重負(fù)荷的終端電壓較低，當(dāng)變電站的電壓調(diào)節(jié)、電壓過高時(shí)，輕負(fù)荷過高，就會(huì)燒毀設(shè)備；某些區(qū)域有許多小水電站，雨季400V線路電壓太高，嚴(yán)重的相電壓可以達(dá)到295v，這可能會(huì)導(dǎo)致用戶設(shè)備損壞；在低壓三相四線制供電系統(tǒng)中，由于用戶的單相負(fù)載或單相和三相負(fù)荷和負(fù)荷結(jié)構(gòu)，大小的時(shí)間和功率是不同的，因此，三相負(fù)載不平衡的情況存在，提高變壓器的功率損耗的影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀配電變壓器；非線性負(fù)載的快速增長(zhǎng)使得諧波問題出現(xiàn)，這對(duì)低壓電網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置的安全運(yùn)行構(gòu)成了巨大的威脅。

隨著上述運(yùn)行狀況的出現(xiàn)，低壓配電網(wǎng)存在著功率因數(shù)低、三相不平衡、電壓不合格、諧波等問題，影響了供電質(zhì)量。目前，一般管理裝置功能單一，體積大，調(diào)節(jié)精度差，不能解決電能質(zhì)量問題，影響設(shè)備的安全性，都是單獨(dú)地采用低壓有源電力濾波器來治理諧波、采用低壓靜止無功發(fā)生器來治理無功補(bǔ)償、采用低電壓治理裝置來治理低電壓，缺少一種綜合性的能夠起到治理諧波、功率因數(shù)低、三相不平衡及低電壓的綜合裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為：提供一種集無功補(bǔ)償、諧波補(bǔ)償、不平衡補(bǔ)償以及低電壓補(bǔ)償這幾種功能于一體的用于配電網(wǎng)的電能質(zhì)量綜合治理裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：用于配電網(wǎng)的電能質(zhì)量綜合治理裝置，串接在電源U1和負(fù)載FZ1之間，所述電能質(zhì)量綜合治理裝置包括：主電路和控制電路，所述主電路包括：變壓器TR、濾波組件LC、濾波電抗器La、第一三電平逆變器CON1和第二三電平逆變器CON2；所述變壓器TR的一次繞組串接在所述電源U1和所述負(fù)載FZ1之間，所述第一三電平逆變器CON1經(jīng)過所述濾波組件LC和所述變壓器TR的二次繞組后串聯(lián)接入電網(wǎng)中，所述第二三電平逆變器CON2經(jīng)過所述濾波電抗器La后與所述負(fù)載FZ1并接，所述第一三電平逆變器CON1的控制信號(hào)輸入端和所述第二三電平逆變器CON2的控制信號(hào)輸入端分別與所述控制電路的控制信號(hào)輸出端電氣連接。

優(yōu)選地，所述控制電路包括：采集單元、預(yù)處理單元和主控單元，所述采集單元包括：電網(wǎng)電壓檢測(cè)電路、負(fù)載電路檢測(cè)電路、輸出電路檢測(cè)電路和直流母線電壓檢測(cè)電路，所述預(yù)處理單元包括：調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述主控單元包括：DSP芯片、FPGA芯片、PWM脈沖封鎖模塊和PWM輸出模塊；所述電網(wǎng)電壓檢測(cè)電路的輸出端、所述負(fù)載電路檢測(cè)電路的輸出端、所述輸出電路檢測(cè)電路的輸出端和所述直流母線電壓檢測(cè)電路的輸出端分別與所述調(diào)理電路的輸入端電氣連接，所述調(diào)理電路的輸出端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端電氣連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述DSP芯片的輸入端電氣連接，所述DSP芯片的輸出端與所述FPGA芯片的輸入端電氣連接，所述FPGA芯片的輸出端與所述PWM脈沖封鎖模塊的輸入端電氣連接，所述PWM脈沖封鎖模塊的輸出端與所述PWM輸出模塊的輸入端電氣連接。

優(yōu)選地，所述控制電路還包括：過零點(diǎn)檢測(cè)電路和保護(hù)電路，所述過零點(diǎn)檢測(cè)電路的輸出端與所述DSP芯片的輸入端電氣連接，所述保護(hù)電路的輸出端與所述PWM脈沖封鎖模塊的輸入端電氣連接。

優(yōu)選地，所述電能質(zhì)量綜合治理裝置還包括：旁路電路，所述旁路電路包括：第一接觸器KM1、第二接觸器KM2和第三接觸器KM3，所述第一接觸器KM1的常開觸點(diǎn)串接在所述電源U1和所述變壓器TR的一次繞組之間，所述第二接觸器KM2的常開觸點(diǎn)串接在所述濾波電抗器La和所述負(fù)載FZ1之間，所述第三接觸器KM3的常開觸點(diǎn)串接在所述電源U1和所述負(fù)載FZ1之間。

優(yōu)選地，所述電能質(zhì)量綜合治理裝置還包括：斷路器QF1，所述斷路器QF1串接在所述電源U1和所述第三接觸器KM3的常開觸點(diǎn)之間。

優(yōu)選地，所述電能質(zhì)量綜合治理裝置還包括：直流電容CL，所述直流電容CL并接在所述第一三電平逆變器CON1和所述第二三電平逆變器CON2的公共直流端。