一种电压动态恢复的谐波补偿装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种谐波补偿装置，尤其是一种电压动态恢复的谐波补偿装置，包括：功率双向流动单元、通过接触器与所述功率双向流动单元直流侧串接的整流单元、驱动电路、运算控制电路，整流单元输出端并接有蓄电池。本实用新型公开的电压动态恢复的谐波补偿装置能够在交流母线电压骤降时通过加载在双向变流器直流侧的蓄电池提升电压，从而维持母线电压稳定。
【专利说明】—种电压动态恢复的谐波补偿装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种谐波补偿装置，尤其是一种电压动态恢复的谐波补偿装置。【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的广泛应用和发展，电力系统中的非线性负载日益增多，如整流器、变频器、UPS、家用电器及计算机等。这些非线性负载会产生谐波电流并注入到电网中，使电网中的电压波形产生畸变，从而造成电网的谐波污染。另外，冲击性、波动性负载，如电弧炉、焊接设备等在运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且使得电压波动、闪变、三相不平衡日益严重，危害电网的安全运行。不良的电能质量问题，如谐波污染和瞬时电压跌落可能引起工业生产过程非计划的停产或设备故障，导致用户的生产成本增加，造成经济损失。同时，随着高新技术产业的飞速发展以及传统行业采用计算机管理技术和先进控制技术的应用，电力用户中对电能质量敏感的负荷所占比重越来越大，人们对供电质量和供电可靠性提出了更新、更高的要求。应运而生的用户电力技术(Custom Power)是指把大功率电力电子技术和配电自动化技术综合起来，以用户对电力可靠性和电能质量的要求为依据，为用户提供所需要的电力。例如，系统电压电流谐波，不仅对用电负载造成影响还会影响供电线路，造成供电线路老化，变压器发热，噪音大，降低线路设备的使用寿命；电压闪变、跌落造成设备停止运行，数据无法及时保存，甚至设备损坏，据统计全球每年因为供电质量问题造成的损失数以百亿计。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述【背景技术】的不足，提供了一种电压动态恢复的谐波补偿装置。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术方案:
[0005]一种电压动态恢复的谐波补偿装置，包括:功率双向流动单元、通过接触器与所述功率双向流动单元直流侧串接的整流单元、驱动电路、运算控制电路，整流单元输出端并接有蓄电池，其中:
[0006]所述功率双向流动单元包括:双向变流器、第一变压器、第一电容器组，所述第一电容器组并接在双向变流器直流侧，所述第一变压器原边绕组串接在交流母线上，第一变压器副边绕组串接在所述双向变流器交流侧、第一电容器组电压中点之间；
[0007]所述整流单元包括:整流桥、第二变压器、第二电容器组，所述第二电容器组并接在整流桥直流侧，所述第二变压器原边绕组串接在交流母线上，第二变压器副边绕组串接在所述整流桥输出端、第二电容器组电压中点之间；
[0008]所述运算控制电路的输入端与采集交流母线电压、第一电容器组输出电压的电压传感器，采集交流母线电流的电流传感器连接；
[0009]所述驱动电路输入端与所述运算控制电路输出端连接，驱动电路输出端与双向变流器中开关管的控制端连接。[0010]作为所述谐波补偿装置的进一步优化方案，谐波补偿装置还包括开关电源，所述开关电源输入端接所述功率双向流动单元的输出端，所述运算控制电路电源端口、驱动电路电源端口与所述开关电源输出端连接。
[0011]作为所述谐波补偿装置的进一步优化方案，双向整流器为由双向导通开关管组成的三相整流器。
[0012]作为所述谐波补偿装置的进一步优化方案，第一变压器副边绕组、双向变流器交流侧之间并接有滤波支路。
[0013]本实用新型采用上述技术方案，具有以下有益效果:本实用新型公开的电压动态恢复的谐波补偿装置能够在交流母线电压骤降时通过加载在双向变流器直流侧的蓄电池提升电压，从而维持母线电压稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为电压动态恢复的谐波补偿装置的电路图。图中标号说明:1、双向变流器，2、第一电容器组，3、第一变压器，4、第二变压器，5、整流桥，6、第二电容器组，7、蓄电池，8、运算控制电路，9、驱动电路，10、开关电源，11-12电压传感器，13、电流传感器，14、滤波支路。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明:
[0016]如图1所示的一种电压动态恢复的谐波补偿装置，包括:功率双向流动单元、通过接触器与功率双向流动单元直流侧串接的整流单元、驱动电路9、运算控制电路8、开关电源10，整流单元输出端并接有蓄电池7，开关电源10输入端接功率双向流动单元的输出端，运算控制电路8电源端口、驱动电路9电源端口与开关电源10输出端连接。双向整流器I为由IBGT组成的三相整流器。
[0017]功率双向流动单元包括:双向变流器1、第一变压器3、第一电容器组2，第一电容器组2并接在双向变流器I直流侧，第一变压器3原边绕组串接在交流母线上，第一变压器副边绕组串接在双向变流器I交流侧、第一电容器组2电压中点之间.[0018]整流单元包括:整流桥5、第二变压器4、第二电容器组6，第二电容器组6并接在整流桥5直流侧，第二变压器4原边绕组串接在交流母线上，第二变压器4副边绕组串接在整流桥5输出端、第二电容器组6电压中点之间。
[0019]运算控制电路8的输入端与采集交流母线电压、第一电容器组输出电压的电压传感器11、12，采集交流母线电流的电流传感器13连接。
[0020]驱动电路9输入端与运算控制电路8输出端连接，驱动电路9输出端与双向变流器I中开关管的控制端连接。
[0021]第一变压器3副边绕组、双向变流器I交流侧之间并接有滤波支路14。
[0022]电压动态恢复的谐波补偿装置的工作原理:在电力系统受到谐波污染时，运算控制电路对采集的三相交流电压进行FFT变换分离出谐波分量后反相输出大小相等的补偿电压谐波；当系统出现电压闪变跌落时整流单元输出有功功率，补偿系统欠压，由于直流侧第一电容组2蓄能有限，双向变流器直流侧电压下降，当电压下降到UO时，控制运算电路8发出指令控制接触器闭合，双向变流器I直流侧改为蓄电池7供电，能量由双向变流器I直流侧流向交流侧，以达到恢复电网电压的效果，蓄电池7的容量选择应根据负载的容量进行合理选择。
[0023]综上所述，本实用新型公开的电压动态恢复的谐波补偿装置能够在交流母线电压骤降时通过加载在双向变流器直流侧的蓄电池提升电压，从而维持母线电压稳定。
【权利要求】
1.一种电压动态恢复的谐波补偿装置，其特征在于包括:功率双向流动单元、通过接触器与所述功率双向流动单元直流侧串接的整流单元、驱动电路、运算控制电路，整流单元输出端并接有蓄电池，其中: 所述功率双向流动单元包括:双向变流器、第一变压器、第一电容器组，所述第一电容器组并接在双向变流器直流侧，所述第一变压器原边绕组串接在交流母线上，第一变压器副边绕组串接在所述双向变流器交流侧、第一电容器组电压中点之间； 所述整流单元包括:整流桥、第二变压器、第二电容器组，所述第二电容器组并接在整流桥直流侧，所述第二变压器原边绕组串接在交流母线上，第二变压器副边绕组串接在所述整流桥输出端、第二电容器组电压中点之间； 所述运算控制电路的输入端与采集交流母线电压、第一电容器组输出电压的电压传感器，采集交流母线电流的电流传感器连接； 所述驱动电路输入端与所述运算控制电路输出端连接，驱动电路输出端与双向变流器中开关管的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的谐波补偿装置，其特征在于:所述谐波补偿装置还包括开关电源，所述开关电源输入端接所述功率双向流动单元的输出端，所述运算控制电路电源端口、驱动电路电源端口与所述开关电源输出端连接。
3.根据权利要求1或2所述的谐波补偿装置，其特征在于:所述双向整流器为由双向导通开关管组成的三相整流器。
4.根据权利要求3所述的谐波补偿装置，其特征在于:所述第一变压器副边绕组、双向变流器交流侧之间并接有滤波支路。
【文档编号】H02J3/12GK203734315SQ201320888288
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】姜筱锋 申请人:江苏德顺祥电气有限公司