一种具备分时储能功能的户外型电力有源滤波装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具备分时储能功能的户外型电力有源滤波装置，包括直流源、逆变器、电流互感器、谐波提取器、中央处理器和PWM波产生器，所述直流源连接逆变器，所述逆变器连接在电网与负载之间输电线路，所述电流互感器分别连接负载和谐波提取器，所述谐波提取器、中央处理器、PWM波产生器和逆变器依次连接，还包括分时储能控制器以及依次连接的充电电路、储能元件和升压电路，所述充电电路通过第一分时开关连接负载侧输电线路，所述升压电路通过第二分时开关与直流源并联，所述分时储能控制器分别连接第一分时开关和第二分时开关。与现有技术相比，本发明专利技术具有安装方便，造价很低，配置灵活多变，检修维护方便，操作直观等优点。

Outdoor power active filtering device with time-sharing energy storage function

The invention relates to an outdoor type active power filter with storage function, which comprises a DC source, inverter, current transformer, harmonic extractor, central processor and PWM wave generator, the DC source is connected with the inverter, the inverter is connected between the load transmission line in the power grid and the current transformer. Connected load harmonic extractor, the harmonic extractor, central processor, PWM wave generator and inverter are connected, including charging circuit, energy storage element and the boost circuit time-sharing storage controller and connected in turn, wherein the charging circuit through the first switch connected to the load side of transmission lines, the booster circuit by second point switch and a DC source in parallel, the energy storage controller is respectively connected with the first switch and second time switch. Compared with the prior art, the invention has the advantages of convenient installation, low cost, flexible configuration, convenient maintenance and operation, etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力有源滤波装置，尤其是涉及一种具备分时储能功能的户外型电力有源滤波装置。
技术介绍
非线性负荷引起的谐波同样带来严重的负面影响，特别是随着电力电子技术的迅猛发展，各种电力电子装置在发电、输电、配电和用电系统中日益广泛的应用，它对电网所带来的谐波、无功污染也逐渐严重。同时随着社会信息化的进步，敏感性负载(如计算机控制系统、精密电子设备等)的广泛应用，对电能质量也提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具备分时储能功能的户外型电力有源滤波装置，具有安装方便，造价很低，配置灵活多变，检修维护方便，操作直观等优点。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种具备分时储能功能的户外型电力有源滤波装置，包括直流源、逆变器、电流互感器、谐波提取器、中央处理器和PWM波产生器，所述直流源连接逆变器，所述逆变器连接在电网与负载之间输电线路，所述电流互感器分别连接负载和谐波提取器，所述谐波提取器、中央处理器、PWM波产生器和逆变器依次连接，还包括分时储能控制器以及依次连接的充电电路、储能元件和升压电路，所述充电电路通过第一分时开关连接负载侧输电线路，所述升压电路通过第二分时开关与直流源并联，所述分时储能控制器分别连接第一分时开关和第二分时开关；电流互感器检测负载电流，谐波提取器提取出负载电流中的谐波成分，中央处理器根据谐波成分发出谐波补偿指令给PWM波产生器，使得逆变器产生一个和谐波成分大小相等、方向相反的电流并注入电网中，分时储能控制器在设定的用电低峰期时，打开第一分时开关并关闭第二分时开关，储能元件存储能量，在设定的用电高峰时，关闭第一分时开关并打开第二分时开关，储能元件释放能量。所述第一分时开关与充电电路之间设有降压电路。还包括并联于直流源上的电压传感器，所述电压传感器连接分时储能控制器。所述储能元件为蓄电池组或超级电容组。所述中央处理器和分时储能控制器均分别连接有数据存储器。所述中央处理器和分时储能控制器均为DSP处理器。所述分时储能控制器通过电压传感器连接储能元件。还包括壳体，该户外型电力有源滤波装置通过螺钉安装于壳体内，所述壳体内设有风冷机和散热孔。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)在消除系统中谐波的同时还可以进行分时储能，在用电低谷期从电网吸收电能，通过储能系统储存起来，在用电高峰期释放出来供补偿装置直流侧使用。从而消除昼夜间峰谷差，使电力设备可以得到更有效的利用。2)在分布式电源渗透率较高的电力系统，通过储能系统的充放电，可以对分布式电源输出功率进行控制和调整，较好解决分布式电源的不可控以及功率波动较大的问题，促进可再生能源的应用和分布式发电技术的推广，降低对常规能源的消耗。3)采用壳体落地式一体式结构，应用于户外，为户外型设备，具有安装方便、造价很低、检修维护方便的优点，同时配置液晶显示屏和控制按钮，操作直观，配置灵活多变。附图说明图1为本专利技术总体结构示意图。图中：1、直流源，2、逆变器，3、电流互感器，4、谐波提取器，5、中央处理器，6、PWM波产生器，7、分时储能控制器，8、充电电路，9、储能元件，10、升压电路，11、降压电路，12、第一分时开关，13、第二分时开关，14、电网，15、负载。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，一种具备分时储能功能的户外型电力有源滤波装置分别两部分模块，一部分为消除谐波模块，一部分为分时储能模块，消除谐波模块包括直流源1、逆变器2、电流互感器3、谐波提取器4、中央处理器5和PWM波产生器6，直流源1连接逆变器2，逆变器2连接在电网14与负载15之间输电线路，电流互感器3分别连接负载15和谐波提取器4，谐波提取器4、中央处理器5、PWM波产生器6和逆变器2依次连接，分时储能模块包括分时储能控制器7以及依次连接的充电电路8、储能元件9和升压电路10，充电电路8通过第一分时开关12连接负载侧输电线路，升压电路10通过第二分时开关13与直流源1并联，分时储能控制器7分别连接第一分时开关12和第二分时开关13。第一分时开关12与充电电路8之间设有降压电路11。以上升压电路10、降压电路11、逆变器2等均为现有技术的电路结构。其中，中央处理器5和分时储能控制器7均为DSP处理器，可长时间稳定运行且数据处理效率好。中央处理器5和分时储能控制器7均分别连接有数据存储器，数据存储器保存历史数据，便于后续连接上位机时的数据传输。逆变器2采用由IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)构成的三相全桥逆变电路。该户外型电力有源滤波装置通过螺钉安装于壳体内，壳体内设有风冷机和散热孔，散热性好。该装置可以对负载侧非线性负荷产生的谐波进行补偿，改善系统侧电能质量，为业主避免电力罚款的产生。通过电流互感器3检测负载电流，经过模数转化后，谐波提取器4提取出负载电流中的谐波成分，中央处理器5根据谐波成分发出谐波补偿指令给PWM波产生器6，使得逆变器2产生一个和谐波成分大小相等、方向相反的电流并注入电网14中，达到滤波的目的。在消除系统中谐波的同时还可以进行分时储能，在用电低谷期从电网14吸收电能，通过分时储能模块储存起来，在用电高峰期释放出来供消除谐波模块直流侧使用。从而消除昼夜间峰谷差，使电力设备可以得到更有效的利用。另外在分布式电源渗透率较高的电力系统，通过分时储能模块的充放电，可以对分布式电源输出功率进行控制和调整，较好解决分布式电源的不可控以及功率波动较大的问题，促进可再生能源的应用和分布式发电技术的推广，降低对常规能源的消耗。分时储能模块中可以采用由蓄电池组或者超级电容等储能元件9，并由分时储能控制器7控制能量储存、释放，分时储能控制器7通过电压传感器连接储能元件9，因此可以实时监测储能元件9的电压状态。储能系统的作用是削峰填谷，在用电低谷时，打开第一分时开关12并关闭第二分时开关13，将电存储起来，用电高峰时，关闭第一分时开关12并打开第二分时开关13，再将电送出去，达到平衡电力负荷的目的。因此，采用分时储能模块可节约综合用电成本，在低成本时吸收电能，在高峰时释放，获得峰谷电价差带来的经济利益。其次，分时储能模块在消除谐波模块启动时直流侧电压的建立也可以发挥重要作用，从而简化补偿装置的启动，有利于补偿装置的稳定运行。同时在直流源1上并联有电压传感器，电压传感器连接分时储能控制器7，分时储能控制器7实时监测直流源1是否正常运行。因此，分时储能模块在消除谐波模块直流侧电容或直流源1故障时，打开第二分时开关13，可以暂时为消除谐波模块提供直流电压支撑，提高系统保护冗余。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具备分时储能功能的户外型电力有源滤波装置，包括直流源(1)、逆变器(2)、电流互感器(3)、谐波提取器(4)、中央处理器(5)和PWM波产生器(6)，所述直流源(1)连接逆变器(2)，所述逆变器(2)连接在电网(14)与负载(15)之间输电线路，所述电流互感器(3)分别连接负载(15)和谐波提取器(4)，所述谐波提取器(4)、中央处理器(5)、PWM波产生器(6)和逆变器(2)依次连接，其特征在于，还包括分时储能控制器(7)以及依次连接的充电电路(8)、储能元件(9)和升压电路(10)，所述充电电路(8)通过第一分时开关(12)连接负载侧输电线路，所述升压电路(10)通过第二分时开关(13)与直流源(1)并联，所述分时储能控制器(7)分别连接第一分时开关(12)和第二分时开关(13)；电流互感器(3)检测负载电流，谐波提取器(4)提取出负载电流中的谐波成分，中央处理器(5)根据谐波成分发出谐波补偿指令给PWM波产生器(6)，使得逆变器(2)产生一个和谐波成分大小相等、方向相反的电流并注入电网(14)中，分时储能控制器(7)在设定的用电低峰期时，打开第一分时开关(12)并关闭第二分时开关(13)，储能元件(9)存储能量，在设定的用电高峰时，关闭第一分时开关(12)并打开第二分时开关(13)，储能元件(9)释放能量。...

【技术特征摘要】
1.一种具备分时储能功能的户外型电力有源滤波装置，包括直流源(1)、逆变器(2)、电流互感器(3)、谐波提取器(4)、中央处理器(5)和PWM波产生器(6)，所述直流源(1)连接逆变器(2)，所述逆变器(2)连接在电网(14)与负载(15)之间输电线路，所述电流互感器(3)分别连接负载(15)和谐波提取器(4)，所述谐波提取器(4)、中央处理器(5)、PWM波产生器(6)和逆变器(2)依次连接，其特征在于，还包括分时储能控制器(7)以及依次连接的充电电路(8)、储能元件(9)和升压电路(10)，所述充电电路(8)通过第一分时开关(12)连接负载侧输电线路，所述升压电路(10)通过第二分时开关(13)与直流源(1)并联，所述分时储能控制器(7)分别连接第一分时开关(12)和第二分时开关(13)；电流互感器(3)检测负载电流，谐波提取器(4)提取出负载电流中的谐波成分，中央处理器(5)根据谐波成分发出谐波补偿指令给PWM波产生器(6)，使得逆变器(2)产生一个和谐波成分大小相等、方向相反的电流并注入电网(14)中，分时储能控制器(7)在设定的用电低峰期时，打开第一分时开关(12)并关闭第二分时开关(13)，储能元件(9)存储能量，在设定的用电高峰时，关闭第一分时开关(12)并打开...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒观澜，
申请(专利权)人：利思电气上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31