[發明專利]一種智能電能質量矯正裝置及矯正方法

在審

• 申請號: 201710906179.0
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107546753A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 金良贊;李效中;薛國凡;郭姣;謝忠華
• 申請（專利權）人: 常州安凱特電纜有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/01;H02J3/26;H02J3/12
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司11508
• 代理人: 倪志華

1.一種智能電能質量矯正裝置，其特征在于，包括：

動態無功補償裝置（2），并聯在三相電網（1）中，用于補償無功功率；

有源濾波裝置（3），并聯在三相電網（1）中，用于濾除三相電網（1）中的諧波；

用于分級補償三相電網（1）的無源模塊（4），包括用于補償無功功率的晶閘管投切電容器（41）、與所述晶閘管投切電容器（41）電連接用于將所述晶閘管投切電容器（41）接入三相電網（1）的電容器調補裝置（42）、為未接入電網的所述晶閘管投切電容器（41）充電或者放電的充能裝置（43）以及將所述晶閘管投切電容器（41）連接至所述電容器調補裝置（42）或者所述充能裝置（43）的切換裝置（44）；

互感模塊（5），連接在三相電網（1）與負載之間，用于采集三相電網（1）中電壓、電流的模擬信號，并將生成所述模擬信號；

控制模塊（6），與所述互感模塊（5）信號連接，與所述動態無功補償裝置（2）、所述有源濾波裝置（3）、所述電容器調補裝置（42）、所述充能裝置（43）以及所述切換裝置（44）控制連接，用于接收并處理所述模擬信號，所述控制模塊（6）處理后針對三相電網（1）中的電能質量問題，先控制所述無源模塊（4）接入三相電網（1），再接入所述動態無功補償裝置（2）與所述有源濾波裝置（3）。

2.根據權利要求1所述的智能電能質量矯正裝置，其特征在于，所述三相電網（1）為三相四線制，所述動態無功補償裝置（2）與所述有源濾波裝置（3）均采用三電平拓撲結構。

3.根據權利要求2所述的智能電能質量矯正裝置，其特征在于，所述晶閘管投切電容器（41）采用三相共補結構。

4.根據權利要求3所述的智能電能質量矯正裝置，其特征在于，所述切換裝置（44）采用分相補償結構。

5.根據權利要求4所述的智能電能質量矯正裝置，其特征在于，所述充能裝置（43）電連接有用于補充充電后的所述晶閘管投切電容器（41）損失電量的蓄電池組（431）。

6.一種基于權利要求1～5中任一項所述的智能電能質量矯正裝置的矯正方法，其特征在于，包括：

A：將三相電網（1）的電能質量問題分為：無功不足、三相不平衡、諧波污染以及壓降過大；

B：控制模塊（6）檢測互感模塊（5）并分析模擬信后判斷當前三相電網（1）的電能質量問題，若為無功不足，則進入步驟C；

若為三相不平衡，則進入步驟D；

若為諧波污染，則進入步驟E；

若為壓降過大，則進入步驟F；

C：由控制模塊（6）根據檢測出的無功電流值計算無功缺額量，如果無功缺額量小于晶閘管投切電容器（41）的電容投切最小量，直接由控制模塊（6）發出驅動信號，驅動動態無功補償裝置（2）接入三相電網（1）；若無功缺額量大于等于電容投切最小量時，則由控制模塊（6）根據無功缺額量與電容投切最小量的差值計算晶閘管投切電容器（41）電容投切量，并發出第一觸發信號以觸發電容器調補裝置（42）使晶閘管投切電容器（41）的晶閘管動作，實現晶閘管投切電容器（41）無功分級補償，直至無功缺額量小于晶閘管投切電容器（41）的電容投切最小量；

D：由控制模塊（6）根據檢測出的負序和零序電流值計算不平衡調節量，若不平衡調節量小于電容器調補裝置（42）的最小不平衡調節量，直接由控制模塊（6）發出驅動信號，驅動動態無功補償裝置（2）實現三相不平衡的精確補償；若不平衡調節量大于等于最小不平衡調節量，則由控制模塊（6）根據不平衡調節量與最小不平衡調節量的差值計算電容器調補裝置（42）調補量，并發出第二觸發信號以觸發電容器調補裝置（42）動作，實現不平衡量的部分調節，直至不平衡調節量小于最小不平衡調節量，動態無功補償裝置（2）動作；

E：由控制模塊（6）驅動有源濾波裝置（3）接入三相電網（1），濾除諧波；

F：控制模塊（6）驅動充能裝置（43）對未接入三相電網（1）的晶閘管投切電容器（41）進行充能，晶閘管投切電容器（41）充能后被接入三相電網（1）；當三相電網（1）壓降過大而使負載無法工作時，控制模塊（6）驅動切換裝置（44）將對三相電網（1）進行無功補償的晶閘管投切電容器（41）切出三相電網（1），并使晶閘管投切電容器（41）被充能裝置（43）充能，充能后再接入三相電網（1），待晶閘管投切電容器（41）將電量充入三相電網（1）后，切換裝置（44）使晶閘管投切電容器（41）切出三相電網（1）并接入電容器調補裝置（42）。