一種新型dvr電壓補償裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于低壓配電線路無功補償，電壓暫降補償，諧波補償不平衡治理的新型DVR電壓補償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大，經(jīng)濟體各個部門的用電量在不斷增加，越來越多的用戶采用性能好、效率高但對電源特性變化敏感的高科技設(shè)備，如:機器人、自動化生產(chǎn)線、精密數(shù)控機床、高精度測量儀器及計算機信息管理系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)和設(shè)備對電網(wǎng)的各種干擾十分敏感，任何電能質(zhì)量問題都可能造成重大的經(jīng)濟損失，帶來不良的社會影響。在用戶電能質(zhì)量問題投訴中，90%以上涉及電壓暫降問題;統(tǒng)計數(shù)據(jù)和案例反映顯示，造成用電設(shè)備異常運行或停電的絕大部分因素也是由電壓暫降引起的。
[0003]電壓暫降是指供電電壓在短時間內(nèi)突然下降的事件。國際電工委員會(IEC)將電壓暫降定義為電壓均方根值下降到額定值的90%?1%，電氣與電子工程師學(xué)會(IEEE)則定義為下降到額定值的90%?10%，其典型持續(xù)時間為0.5?30個周波。嚴重的電壓暫降將引發(fā)用電設(shè)備停止工作，或造成所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量下降，其后果嚴重程度因用電設(shè)備的特性而異。
[0004]電壓暫降的治理是一項復(fù)雜工程，通常通過設(shè)置輔助設(shè)備使主設(shè)備負荷能承受頻繁發(fā)生的電壓暫降。目前國內(nèi)外研究的電壓暫降治理裝置主要有交流系統(tǒng)的動態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)及不間斷電源(UPS)等。對含直流母線的裝置，若加裝UPS補償設(shè)備，因UPS使用壽命短、放電電流小且充電時間長等特性，系統(tǒng)的性價比較低;如果加裝交流系統(tǒng)DVR等裝置，因系統(tǒng)主電路存在2個逆變電路，不僅降低了系統(tǒng)工作效率，而且還增加了成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型提供一種新型DVR電壓補償裝置，其目的是將大功率晶閘管和基于超級電容器儲能的PWM整理裝置作為一體，解決三相電壓暫降的問題，提高了負載的功率因數(shù)，降低系統(tǒng)的諧波電流，提高供電質(zhì)量，保障對電能質(zhì)量敏感的精密設(shè)備正常運行。
[0006]本實用新型采用如下方案實現(xiàn):
[0007]新型的UPQC裝置包括單相BOOST穩(wěn)壓電路(A)、電壓型PffM整流器(B)、由主接觸器、充電電阻和輔助接觸器組成的軟啟動回路(7)以及三相反并聯(lián)晶閘管(8)，三相反并聯(lián)晶閘管(8)串聯(lián)在輸電線路中，單相BOOST穩(wěn)壓電路(A)、電壓型HVM整流器(B)和軟啟動回路(7)串聯(lián)連接，最終并聯(lián)在三相反并聯(lián)晶閘管(8)的輸出端口。
[0008]單相BOOST穩(wěn)壓電路(A)，其特征是包括超級電容器組(l)、boost電抗器(2)、boost逆變器(3)，超級電容器組(I)與boost電抗器(2)串聯(lián)連接，接入boost逆變器(3)的中點，單相BOOST穩(wěn)壓電路的正極和負極接入到壓型PffM整流器(B)的正負極。
[0009]電壓型PWM整流器(B)，其特征是包括直流支撐電容器組(4)、PWM逆變器(5)、三相并網(wǎng)電抗器(6)、RC濾波(9)，直流支撐電容器組(4)的正負極連接HVM三相IGBT全橋的正負極，每個半橋的中點與并網(wǎng)電抗器串聯(lián)，最后分別接入軟啟動回路(7)的三相。
[0010]本實用新型的有益技術(shù)效果是:新型DVR電壓補償裝置在系統(tǒng)電壓正常工作時候，裝置運行在有源濾波模式，補償了線路中的諧波電流，不平衡電流和無功電流。大大改善了系統(tǒng)的供電質(zhì)量。當系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降時候，新型DVR電壓補償裝置通過超級電容器組放電，支撐敏感負載的正常運行，大大提高了負荷供電的連續(xù)性和可靠性。因此，新型DVR電壓補償裝置全天候的保證了設(shè)備連續(xù)正常運行。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是本實用新型新型DVR電壓補償裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中:超級電容器組(l)、b00st電抗器(2)、boost逆變器(3)、直流支撐電容器組
(4)逆變器(5)、三相并網(wǎng)電抗器(6)、軟啟動回路(7)、三相反并聯(lián)晶閘管(8)、RC濾波
(9)0
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合說明書附圖和實施例，對本實用新型做進步說明。
[0014](I)當系統(tǒng)正常供電時候，控制雙向晶閘管導(dǎo)通，新型DVR電壓補償裝置運行在有源濾波模式。直流母線工作在正常電壓范圍內(nèi)，當超級電容器陣列電壓低于額定工作電壓時，對超級電容器進行充電。超級電容器放電控制系統(tǒng)采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，通過實際充電電流與參考充電電流的滯環(huán)比較及對最大開關(guān)頻率的限制，產(chǎn)生信號控制IGBT開關(guān)g7和g8恒流充電。恒流充電有利于對儲能裝置的保護，且動態(tài)響應(yīng)較快。同時檢測負荷中的諧波電流，無功電流以及不平衡電流，將這些分量組合成DVR裝置的輸出目標值，將輸出P麗逆變器的輸出電流和目標值比較，產(chǎn)生信號控制IGBT開關(guān)gl?g6，輸出目標電流。最終達到給超級電容充電和補償諧波無功電流的目的。等到充電完成后，BOOST穩(wěn)壓充電電路處于浮充狀態(tài)。
[0015](2)當系統(tǒng)出現(xiàn)電壓暫降故障時候，首先控制雙向晶閘管關(guān)斷。BOOST穩(wěn)壓充電電路立刻轉(zhuǎn)移到放電狀態(tài)，超級電容放電，對電壓型PWM整流器(B)直流電容器組充電。超級電容器放電控制系統(tǒng)采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，保證直流電容器組電壓穩(wěn)定在適當?shù)姆秶鷥?nèi)。同時電壓型PWM整流器工作在電壓源模式，直接輸出負載工作的額定電壓，保證設(shè)備連續(xù)正常運行。
【主權(quán)項】
1.一種新型DVR電壓補償裝置，其特征在于，該新型的UPQC裝置包括單相BOOST穩(wěn)壓電路(A)、電壓型PWM整流器(B)、由主接觸器、充電電阻和輔助接觸器組成的軟啟動回路(7)以及三相反并聯(lián)晶閘管(8)，三相反并聯(lián)晶閘管(8)串聯(lián)在輸電線路中，單相BOOST穩(wěn)壓電路(A)、電壓型PWM整流器(B)和軟啟動回路(7)串聯(lián)連接，最終并聯(lián)在三相反并聯(lián)晶閘管(8)的輸出端口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型DVR電壓補償裝置，其特征是，所述單相BOOST穩(wěn)壓電路(A)包括超級電容器組(l)、booSt電抗器(2)、boost逆變器(3)，超級電容器組(I)與boost電抗器(2)串聯(lián)連接，接入boost逆變器(3)的中點，單相BOOST穩(wěn)壓電路的正極和負極接入到壓型PWM整流器(B)的正負極。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型DVR電壓補償裝置，其特征是，所述電壓型PWM整流器(B)包括直流支撐電容器組(4)、PWM逆變器(5)、三相并網(wǎng)電抗器(6)、RC濾波(9)，直流支撐電容器組(4)的正負極連接PffM三相IGBT全橋的正負極，每個半橋的中點與并網(wǎng)電抗器串聯(lián)，最后分別接入軟啟動回路(7)的三相。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型DVR？電壓補償裝置，其主要由超級電容儲能元件、DC-DC？變換器、三相橋逆變器及其附屬電路和晶閘管組成。相對于傳統(tǒng)的UPQC？拓撲圖，去掉了串聯(lián)部分，即串聯(lián)變壓器和串聯(lián)逆變器，而在系統(tǒng)電源AC？與負荷M？之間串聯(lián)了雙向晶閘管，同時并聯(lián)逆變器直流側(cè)并聯(lián)了DC-DC？電路及儲能元件。本實用新型解決了配電網(wǎng)的電壓暫降問題，提高了負載的功率因數(shù)，減小了電網(wǎng)諧波電流，減小了電網(wǎng)不平衡問題帶來的一系列影響。
【IPC分類】H02J3/01, H02J3/18
【公開號】CN205248805
【申請?zhí)枴緾N201520804890
【發(fā)明人】王寶安, 朱淼, 詹國敏, 萬杰星
【申請人】揚州匯潔能電力電子設(shè)備有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年10月15日