一种新型DVR电压补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种新型DVR 电压补偿装置，其主要由超级电容储能元件、DC-DC 变换器、三相桥逆变器及其附属电路和晶闸管组成。相对于传统的UPQC 拓扑图，去掉了串联部分，即串联变压器和串联逆变器，而在系统电源AC 与负荷M 之间串联了双向晶闸管，同时并联逆变器直流侧并联了DC-DC 电路及储能元件。本实用新型专利技术解决了配电网的电压暂降问题，提高了负载的功率因数，减小了电网谐波电流，减小了电网不平衡问题带来的一系列影响。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于低压配电线路无功补偿，电压暂降补偿，谐波补偿不平衡治理的新型DVR电压补偿装置。
技术介绍
随着科学技术的发展和产业规模的扩大，经济体各个部门的用电量在不断增加，越来越多的用户采用性能好、效率高但对电源特性变化敏感的高科技设备，如：机器人、自动化生产线、精密数控机床、高精度测量仪器及计算机信息管理系统等。这些系统和设备对电网的各种干扰十分敏感，任何电能质量问题都可能造成重大的经济损失，带来不良的社会影响。在用户电能质量问题投诉中，90％以上涉及电压暂降问题；统计数据和案例反映显示，造成用电设备异常运行或停电的绝大部分因素也是由电压暂降引起的。电压暂降是指供电电压在短时间内突然下降的事件。国际电工委员会(IEC)将电压暂降定义为电压均方根值下降到额定值的90％～1％，电气与电子工程师学会(IEEE)则定义为下降到额定值的90％～10％，其典型持续时间为0.5～30个周波。严重的电压暂降将引发用电设备停止工作，或造成所生产的产品质量下降，其后果严重程度因用电设备的特性而异。电压暂降的治理是一项复杂工程，通常通过设置辅助设备使主设备负荷能承受频繁发生的电压暂降。目前国内外研究的电压暂降治理装置主要有交流系统的动态电压恢复器(DVR)及不间断电源(UPS)等。对含直流母线的装置，若加装UPS补偿设备，因UPS使用寿命短、放电电流小且充电时间长等特性，系统的性价比较低；如果加装交流系统DVR等装置，因系统主电路存在2个逆变电路，不仅降低了系统工作效率，而且还增加了成本。
技术实现思路
本技术提供一种新型DVR电压补偿装置，其目的是将大功率晶闸管和基于超级电容器储能的PWM整理装置作为一体，解决三相电压暂降的问题，提高了负载的功率因数，降低系统的谐波电流，提高供电质量，保障对电能质量敏感的精密设备正常运行。本技术采用如下方案实现：新型的UPQC装置包括单相BOOST稳压电路(A)、电压型PWM整流器(B)、由主接触器、充电电阻和辅助接触器组成的软启动回路(7)以及三相反并联晶闸管(8)，三相反并联晶闸管(8)串联在输电线路中，单相BOOST稳压电路(A)、电压型PWM整流器(B)和软启动回路(7)串联连接，最终并联在三相反并联晶闸管(8)的输出端口。单相BOOST稳压电路(A)，其特征是包括超级电容器组(1)、boost电抗器(2)、boost逆变器(3)，超级电容器组(1)与boost电抗器(2)串联连接，接入boost逆变器(3)的中点，单相BOOST稳压电路的正极和负极接入到压型PWM整流器(B)的正负极。电压型PWM整流器(B)，其特征是包括直流支撑电容器组(4)、PWM逆变器(5)、三相并网电抗器(6)、RC滤波(9)，直流支撑电容器组(4)的正负极连接PWM三相IGBT全桥的正负极，每个半桥的中点与并网电抗器串联，最后分别接入软启动回路(7)的三相。本技术的有益技术效果是：新型DVR电压补偿装置在系统电压正常工作时候，装置运行在有源滤波模式，补偿了线路中的谐波电流，不平衡电流和无功电流。大大改善了系统的供电质量。当系统发生电压暂降时候，新型DVR电压补偿装置通过超级电容器组放电，支撑敏感负载的正常运行，大大提高了负荷供电的连续性和可靠性。因此，新型DVR电压补偿装置全天候的保证了设备连续正常运行。附图说明图1是本技术新型DVR电压补偿装置结构示意图；图中：超级电容器组(1)、boost电抗器(2)、boost逆变器(3)、直流支撑电容器组(4)、PWM逆变器(5)、三相并网电抗器(6)、软启动回路(7)、三相反并联晶闸管(8)、RC滤波(9)。具体实施方式下面结合说明书附图和实施例，对本技术做进步说明。(1)当系统正常供电时候，控制双向晶闸管导通，新型DVR电压补偿装置运行在有源滤波模式。直流母线工作在正常电压范围内，当超级电容器阵列电压低于额定工作电压时，对超级电容器进行充电。超级电容器放电控制系统采用电压外环、电流内环的双闭环结构，通过实际充电电流与参考充电电流的滞环比较及对最大开关频率的限制，产生信号控制IGBT开关g7和g8恒流充电。恒流充电有利于对储能装置的保护，且动态响应较快。同时检测负荷中的谐波电流，无功电流以及不平衡电流，将这些分量组合成DVR装置的输出目标值，将输出PWM逆变器的输出电流和目标值比较，产生信号控制IGBT开关g1～g6,输出目标电流。最终达到给超级电容充电和补偿谐波无功电流的目的。等到充电完成后，BOOST稳压充电电路处于浮充状态。(2)当系统出现电压暂降故障时候，首先控制双向晶闸管关断。BOOST稳压充电电路立刻转移到放电状态，超级电容放电，对电压型PWM整流器(B)直流电容器组充电。超级电容器放电控制系统采用电压外环、电流内环的双闭环结构，保证直流电容器组电压稳定在适当的范围内。同时电压型PWM整流器工作在电压源模式，直接输出负载工作的额定电压，保证设备连续正常运行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型DVR 电压补偿装置，其特征在于，该新型的UPQC 装置包括单相BOOST 稳压电路(A)、电压型PWM 整流器（B）、由主接触器、充电电阻和辅助接触器组成的软启动回路（7）以及三相反并联晶闸管（8），三相反并联晶闸管（8）串联在输电线路中，单相BOOST 稳压电路(A)、电压型PWM 整流器（B）和软启动回路（7）串联连接，最终并联在三相反并联晶闸管（8）的输出端口。

【技术特征摘要】
1.一种新型DVR电压补偿装置，其特征在于，该新型的UPQC装置包括单相BOOST稳压电路(A)、电压型PWM整流器（B）、由主接触器、充电电阻和辅助接触器组成的软启动回路（7）以及三相反并联晶闸管（8），三相反并联晶闸管（8）串联在输电线路中，单相BOOST稳压电路(A)、电压型PWM整流器（B）和软启动回路（7）串联连接，最终并联在三相反并联晶闸管（8）的输出端口。
2.根据权利要求1所述的一种新型DVR电压补偿装置，其特征是，所述单相BOOST稳压电路(A)包括超级电容器组（1）、boost电抗器（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝安，朱淼，詹国敏，万杰星，
申请(专利权)人：扬州汇洁能电力电子设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32