本實用新型涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種電能治理裝置系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
配電臺區(qū)所具有的電能質(zhì)量問題一直是電力系統(tǒng)非常重視的難題，已經(jīng)對電力系統(tǒng)及設(shè)備、電力用戶及設(shè)備等造成了大量的危害：諧波電流可使電力電容器引起諧波放大而損壞，會增加旋轉(zhuǎn)電機(jī)的損耗、振動和噪聲，會增加輸變電線路的損耗，降低線路的使用壽命，會增加變壓器的損耗，可引起繼電保護(hù)裝置、自動裝置工作紊亂，引起電力測量誤差，干擾通訊系統(tǒng)以及延緩電弧熄滅等；三相不平衡問題會使中性線電壓偏移，中性線電流偏大使中性線導(dǎo)體過熱損壞，也會增大輸變電線路以及變壓器的損耗，影響變壓器的出力等；功率因數(shù)偏低，無功容量大會增大線路以及變壓器的損耗，線路電壓降落大，沖擊性無功還可能增加電壓波動與閃邊的幾率；支線電壓低會使支線線路負(fù)荷設(shè)備無法啟動，或工作異常，為保證遠(yuǎn)端負(fù)荷運(yùn)行需提高臺區(qū)端口電壓，致使端口電壓過高影響用電設(shè)備壽命，且增大了變壓器損耗。在實際的配電臺區(qū)內(nèi)，其單相和三相負(fù)荷分布廣泛，使三相不平衡問題嚴(yán)重；大量非線性負(fù)荷接入配電臺區(qū)，雖然單臺容量可能較小，但是數(shù)量巨大，使配電臺區(qū)內(nèi)電流總畸變率偏大；同時，負(fù)荷種類多，無功容量大，使配電臺區(qū)功率因數(shù)偏低；而且，由于負(fù)荷總無功容量偏大，使支線末端電壓明顯偏低；又因為配電臺區(qū)數(shù)量眾多各點能耗、電能質(zhì)量不同，難以對各配電臺區(qū)情況進(jìn)行統(tǒng)計分析。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、功能全面的電能治理裝置系統(tǒng)。
本實用新型的技術(shù)方案為：一種電能治理裝置系統(tǒng)，包括主電路模塊、采集模塊、控制模塊和通訊模塊，所述主電路模塊的輸出端與采集模塊的輸入端連接，所述采集模塊的輸出端與控制模塊的輸入端相連，所述控制模塊的輸出端與主電路模塊的輸入端連接，主電路模塊、采集模塊和控制模塊構(gòu)成一個弱電控制回路，所述通訊模塊的輸入端與控制模塊的輸出端連接。
所述主電路模塊包括直流電容、變流橋和濾波電感，所述濾波電感的輸入端分別與電網(wǎng)的A相輸出端、B相輸出端、C相輸出端、N相連接，所述濾波電感的輸出端與變流橋的輸入端連接，所述變流橋上設(shè)置有直流電容。
所述采集模塊包括數(shù)據(jù)采集電路，所述數(shù)據(jù)采集電路的Us輸入端和 i f 輸入端分別與濾波電感的A相輸入端、B相輸入端、C相輸入端連接，所述電網(wǎng)的A相輸出端、B相輸出端、C相輸出端與數(shù)據(jù)采集電路的is輸入端連接。
所述控制模塊包括指令電流運(yùn)算電路、閉環(huán)跟蹤控制電路和驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路與變流橋連接。
所述通訊模塊為GPRS通訊模塊，通過GPRS通訊模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
所述主電路模塊的變流橋、直流電容、濾波電感、采集模塊以及控制模塊均設(shè)置于印刷電路板上。
采集模塊主要包括直流電容電壓Udc、電網(wǎng)的電壓Us、電網(wǎng)側(cè)電流is和側(cè)輸出電流i f 。
首先通過采集模塊采集電網(wǎng)電壓Us、輸出電流if、直流側(cè)電壓Udc等信號，然后根據(jù)檢測補(bǔ)償配電臺區(qū)內(nèi)的電壓和電流，經(jīng)指令電流運(yùn)算電路計算得到補(bǔ)償電流的指令信號，該信號經(jīng)閉環(huán)跟蹤控制電路放大，得出補(bǔ)償電流，經(jīng)過閉環(huán)跟蹤控制電路對采集的控制策略和算法進(jìn)行程序處理，最后產(chǎn)生相應(yīng)的PWM控制信號經(jīng)過驅(qū)動電路實現(xiàn)對主回路的變流橋的IGBT控制，通過并網(wǎng)濾波電感實現(xiàn)對配電臺區(qū)內(nèi)諧波電流、無功電流、不平衡等信號的控制補(bǔ)償電流與配電臺區(qū)內(nèi)負(fù)載電流中要補(bǔ)償?shù)闹C波、無功、序分量相互抵消，最終得到期望的電源電流。
本實用新型的有益效果為：結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，其采用多核控制、集成各種保護(hù)措施、可進(jìn)行輔助分析決策；可實現(xiàn)GPRS遠(yuǎn)程無線通訊、監(jiān)測；采用了DSP等數(shù)字化控制技術(shù)和通信技術(shù)；可滿足配電臺區(qū)內(nèi)諧波抑制，無功補(bǔ)償，低電壓提升，優(yōu)化三相不平衡等多種功能具有“智能化、通訊化、數(shù)字化、多功能化”等特點，多功能三相不平衡動態(tài)無功補(bǔ)償還可以實現(xiàn)無功功率補(bǔ)償分級調(diào)節(jié)，穩(wěn)壓不理想以及諧波的治理，同時實現(xiàn)諧波抑制，無功補(bǔ)償，低電壓提升，優(yōu)化三相不平衡。
附圖說明
圖1為本實用新型的電路圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進(jìn)一步說明：
如圖1所示，一種電能治理裝置系統(tǒng)，包括主電路模塊、采集模塊、控制模塊和通訊模塊，所述主電路模塊的輸出端與采集模塊的輸入端連接，所述采集模塊的輸出端與控制模塊的輸入端相連，所述控制模塊的輸出端與主電路模塊的輸入端連接，主電路模塊、采集模塊和控制模塊構(gòu)成一個弱電控制回路，所述通訊模塊的輸入端與控制模塊的輸出端連接。
所述主電路模塊包括直流電容、變流橋和濾波電感，所述濾波電感輸入端分別與電網(wǎng)的A相輸出端、B相輸出端、C相輸出端、N相連接，所述濾波電感的輸出端與變流橋的輸入端連接，所述變流橋上設(shè)置有直流電容，所述交流橋通過控制模塊的PWM驅(qū)動控制電容整流以及電感并網(wǎng)逆變。
所述采集模塊包括數(shù)據(jù)采集電路，所述數(shù)據(jù)采集電路的Us輸入端和 i f 輸入端分別與濾波電感的A相輸入端、B相輸入端、C相輸入端連接，所述電網(wǎng)的A相輸出端、B相輸出端、C相輸出端與數(shù)據(jù)采集電路的is輸入端連接。
所述控制模塊包括指令電流運(yùn)算電路、閉環(huán)跟蹤控制電路和驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路與變流橋連接。
所述通訊模塊為GPRS通訊模塊，通過GPRS通訊模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
所述主電路模塊的變流橋、直流電容、濾波電感、采集模塊以及控制模塊均設(shè)置于印刷電路板上。
采集模塊主要包括直流電容電壓Udc、電網(wǎng)的電壓Us、電網(wǎng)側(cè)電流is和側(cè)輸出電流if。
首先通過采集模塊采集電網(wǎng)電壓Us、輸出電流if、直流側(cè)電壓Udc等信號，然后根據(jù)檢測補(bǔ)償配電臺區(qū)內(nèi)的電壓和電流，經(jīng)指令電流運(yùn)算電路計算得到補(bǔ)償電流的指令信號，該信號經(jīng)閉環(huán)跟蹤控制電路放大，得出補(bǔ)償電流，經(jīng)過閉環(huán)跟蹤控制電路對采集的控制策略和算法進(jìn)行程序處理，最后產(chǎn)生相應(yīng)的PWM控制信號經(jīng)過驅(qū)動電路實現(xiàn)對主回路的變流橋的IGBT控制，通過并網(wǎng)濾波電感實現(xiàn)對配電臺區(qū)內(nèi)諧波電流、無功電流、不平衡等信號的控制補(bǔ)償電流與配電臺區(qū)內(nèi)負(fù)載電流中要補(bǔ)償?shù)闹C波、無功、序分量相互抵消，最終得到期望的電源電流。
上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理和最佳實施例，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。