[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于調(diào)節(jié)三相不平衡的控制裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710579548.X
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107154637B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張明;張勇;芮國強;仇志凌;葛文海
• 申請（專利權(quán)）人: 南京亞派科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26
• 代理公司: 南京源古知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32300
• 代理人: 馬曉輝

本發(fā)明具體涉及一種應(yīng)用于調(diào)節(jié)三相不平衡的控制裝置和方法，一種應(yīng)用于調(diào)節(jié)三相不平衡的控制裝置，包括有源SVG模塊補償電路和3路電容調(diào)節(jié)電路；控制的法包括一有源SVG模塊補償：根據(jù)三相不平衡電流，有源SVG模塊補償電路先對不平衡電流進(jìn)行補償。二無源相間電容調(diào)節(jié)：根據(jù)三相不平衡電流與相間電容轉(zhuǎn)移有功電流大小，則對三相不平衡電流進(jìn)行電容調(diào)節(jié)；三有源SVG模塊再次補償：如步驟二無相間電容投切動作，有源SVG模塊保持步驟一，若步驟二有相間電容投切動作，計算相間電容調(diào)節(jié)后的不平衡電流，有源SVG模塊補償剩余的基波不平衡。本發(fā)明能夠精確的檢測三相不平衡電流，大范圍精確調(diào)整三相不平衡和提高功率因數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三相不平衡治理領(lǐng)域，具體的說，涉及一種應(yīng)用于調(diào)節(jié)三相不平衡的控制裝置和方法。

背景技術(shù)

目前城市和農(nóng)村配電網(wǎng)中,由于單相負(fù)載的大量存在和電網(wǎng)前期規(guī)劃不完整，存在嚴(yán)重的三相有功電流不平衡問題。同時，不平衡現(xiàn)象也可能由于三相電源負(fù)載不均衡，也可能是某些大型三相設(shè)備在不平衡電網(wǎng)條件下操作造成的，例如工業(yè)中的弧焊等設(shè)備導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重的不平衡。三相不平衡會引起諸多弊端：(1)導(dǎo)致零線電流過大，發(fā)熱嚴(yán)重，線路、變壓器等電氣設(shè)備利用效率偏低等問題；(2)由于感性負(fù)荷的存在，導(dǎo)致變壓器功率因數(shù)較低。改善電能質(zhì)量、降低能耗己經(jīng)成為國家及工業(yè)經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的共識，目前市場上已有無源電容調(diào)節(jié)裝置，但主要以無功補償為主，調(diào)節(jié)不平衡能力有限。因此，開發(fā)三相不平衡自動調(diào)節(jié)裝置、能夠補償不平衡負(fù)荷成為必然的趨勢。

目前對于三相不平衡補償，現(xiàn)有技術(shù)有以下三種：

現(xiàn)有技術(shù)一：公開號為CN103475004A的專利文獻(xiàn)公開的抑制不平衡負(fù)載的靜止無功發(fā)生器SVG及其控制方法，該方法采用三相四橋臂逆變器，利用基于瞬時無功理論的電流檢測法，經(jīng)Clarke、Park變換計算出系統(tǒng)的有功電流、無功電流和零序補償電流，計算指令電流，通過逆變器輸出需要的補償不平衡電流，這種純有源模塊補償三相不平衡的方法，對電網(wǎng)用戶來講，由于不平衡補償容量需求較大，如果全部采用有源補償成本較高，難以接受大范圍使用。

現(xiàn)有技術(shù)二：公開號為CN105811441A的專利文獻(xiàn)公開的相間電容三相不平衡與無功治理裝置及方法，該方法采用相間電容和相零電容，治理三相電網(wǎng)不平衡，該方法由于采用純電容調(diào)節(jié)因而產(chǎn)生精度、不能有效的將不平衡度調(diào)節(jié)到5％以內(nèi)、同時補償響應(yīng)時間慢的問題。

現(xiàn)有技術(shù)三：公開號為CN105406494A的專利文獻(xiàn)公開的一種低壓電網(wǎng)三相不平衡電流補償方法與裝置，該方法通過投切相間電容器補償負(fù)序電流，通過有源電力濾波器補償零序電流，該方法額外增加了零序分離變壓器，增加了成本。

上述三種三相不平衡補償?shù)默F(xiàn)有方案中，都存在著一定的缺點。因此需要一種混合型的三相不平衡補償裝置，既包括無源相間電容，又包括有源模塊SVG，能夠精確的檢測三相不平衡電流，在能夠保證較低成本的同時，大范圍調(diào)整電網(wǎng)配電網(wǎng)三相不平衡和提高功率因數(shù)，精度又可以得到保證。

發(fā)明內(nèi)容

1、所要解決的技術(shù)問題：

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于調(diào)節(jié)三相不平衡的控制裝置和方法，既包括無源相間電容，又包括有源SVG模塊；本發(fā)明能夠精確的檢測三相不平衡電流，在能夠保證較低成本的同時，大范圍調(diào)整電網(wǎng)配電網(wǎng)三相不平衡和提高功率因數(shù)，并且精度又可以得到保證。

2、技術(shù)方案：

一種應(yīng)用于調(diào)節(jié)三相不平衡的控制裝置，包括有源SVG模塊補償電路和3路電容調(diào)節(jié)電路；所述有源SVG模塊補償電路與三相電相連；所述電容調(diào)節(jié)電路與三相電相連；

所述每路電容調(diào)節(jié)電路包括三個相間電容，三個相間電容之間為三角形接法，三角形接法的接出點分別與三相電中的一相相連；所述每個相間電容都與一個分相晶閘管串聯(lián)后再進(jìn)行三角形連接。