本实用新型专利技术涉及一种级联多电平动态电压恢复装置，涉及一种针对电压跌落进行补偿的装置。a相级联H桥逆变器输出端与a相LC滤波器连接，a相LC滤波器的电容与a相串联耦合变压器的原边绕组并联，a相串联耦合变压器的副边绕组串联在电网与负载之间；b相级联H桥逆变器输出端与b相LC滤波器连接，b相LC滤波器的电容与b相串联耦合变压器的原边绕组并联，b相串联耦合变压器的副边绕组串联在电网与负载之间；c相级联H桥逆变器输出端与c相LC滤波器连接，c相LC滤波器的电容与c相串联耦合变压器的原边绕组并联，c相串联耦合变压器的副边绕组串联在电网与负载之间。优点是控制简单，输出电压谐波少，便于更换。
【技术实现步骤摘要】
一种级联多电平动态电压恢复装置
本技术涉及一种针对电压跌落进行补偿的装置，尤其是指一种动态电压恢复器。
技术介绍
动态电压恢复器串联在电源与负荷之间相当于一个受控电压源，它通过注入一个电压来补偿电源电压的跌落部分，维持敏感负载不受电压跌落的影响。动态电压恢复器主电路主要由：直流储能单元、电压型逆变器、输出滤波支路、耦合单元与旁路开关系统组成。动态电压恢复器实时的检测电网电压，当检测到的电网电压发生畸变时，控制单元根据跌落后的电压特征量计算出需要补偿的电压，并通过逆变器将直流储能单元电压转化为幅值、相位可控的交流电压，并通过输出滤波支路和串联变压器注入到系统中，与系统跌落的电压相叠加完成补偿。因此，从负荷侧看去，供电电压并没有发生过大的扰动，故动态电压恢复器能大大提高敏感负荷的供电可靠性和供电质量，保证了敏感负荷的正常运行。动态电压恢复器用于高压大功率场合时，由于受到诸多条件的限制，逆变器拓扑结构多为多电平结构。在二极管箝位型多电平逆变器、飞跨电容箝位型多电平逆变器中，直流测电容电压的均压问题难以克服，只能用优化控制算法来解决这个问题。
技术实现思路
本技术提供一种级联多电平动态电压恢复装置，应用于高压大功率场合，以补偿电压跌落。本技术采取的技术方案是：a相级联H桥逆变器输出端与a相LC滤波器连接，a相LC滤波器的电容C1与a相串联耦合变压器的原边绕组并联，a相串联耦合变压器的副边绕组串联在电网与负载之间；b相级联H桥逆变器输出端与b相LC滤波器连接，b相LC滤波器的电容C2与b相串联耦合变压器的原边绕组并联，b相串联耦合变压器的副边绕组串联在电网与负载之间；c相级联H桥逆变器输出端与c相LC滤波器连接，c相LC滤波器的电容C3与c相串联耦合变压器的原边绕组并联，c相串联耦合变压器的副边绕组串联在电网与负载之间，所述各串联耦合变压器变比为2：1。所述a相级联H桥逆变器、b相级联H桥逆变器和c相级联H桥逆变器结构相同，其中：a相级联H桥逆变器的结构是：由H桥基本逆变单元H1、H桥基本逆变单元H2、H桥基本逆变单元H3、H桥基本逆变单元H4、H桥基本逆变单元H5级联而成，每个H桥基本逆变单元由4个功率器件及反并联的二极管构成，每个H桥基本逆变单元具有独立的储能电容器。本技术的优点是结构新颖，采用级联多电平逆变结构，升压变压器耦合方式，采用具有独立直流电源的H桥作为基本逆变单元，将各个基本逆变单元级联在一起，由于各个逆变单元模块相互独立，它们之间没有直接联系，因此不存在均压问题；相对于箝位型多电平逆变器控制上简单许多，提高了功率因数，输出电压谐波小；应用于10kV电压等级高压大功率场合，控制简单，输出电压谐波少；每个逆变单元和驱动电路都采用模块化封装，结构一样，便于更换，给工程上的应用带来了方便。附图说明图1是本技术的电路原理图；图2是本技术级联H桥逆变器的电路原理图。具体实施方式a相级联H桥逆变器7输出端与a相LC滤波器4连接，a相LC滤波器4的电容C1与a相串联耦合变压器1的原边绕组并联，a相串联耦合变压器1的副边绕组串联在电网与负载之间；b相级联H桥逆变器8输出端与b相LC滤波器5连接，b相LC滤波器5的电容C2与b相串联耦合变压器2的原边绕组并联，b相串联耦合变压器2的副边绕组串联在电网与负载之间；c相级联H桥逆变器9输出端与c相LC滤波器6连接，c相LC滤波器6的电容C3与c相串联耦合变压器3的原边绕组并联，c相串联耦合变压器3的副边绕组串联在电网与负载之间，所述各串联耦合变压器变比为2：1。所述a相级联H桥逆变器7、b相级联H桥逆变器8和c相级联H桥逆变器9结构相同，其中：a相级联H桥逆变器7的结构是：由H桥基本逆变单元H1、H桥基本逆变单元H2、H桥基本逆变单元H3、H桥基本逆变单元H4、H桥基本逆变单元H5级联而成，每个H桥基本逆变单元由4个功率器件及反并联的二极管构成，每个H桥基本逆变单元具有独立的储能电容器。级联H桥逆变器按照控制要求将直流电逆变成所需要幅值和相位的交流电；级联H桥逆变器输出端口安装LC滤波器,LC滤波器的设计原则是对高次谐波产生较大的衰减，但对低频（尤其是50Hz频率）的衰减尽可能小，选择0.126mH电感，200μF电容，LC滤波器的谐振频率在1kHz左右，对10kHz谐波可以产生100倍衰减；LC滤波器的电容与串联耦合变压器的原边并联，将滤掉高次谐波的级联H桥逆变器输出电压耦合到变压器副边绕组，耦合变压器副边绕组串联在电网与负载10之间，副边电压与电网电压叠加之后加到负载上，补偿电网电压的跌落部分，维持负载不受电压跌落的影响；耦合变压器变比为2：1，降低了对逆变器直流侧电压的要求；降低了对可控器件的耐压等级的要求，也减少了级联的基本逆变单元的个数，从而使输出电压波的调制简单，容易实现；每个H桥基本逆变单元由4个功率器件及反并联的二极管构成，功率器件选择三菱公司的IGBT，额定电压1200V，每个H桥基本逆变单元具有独立的储能电容器，由于动态电压恢复器应用于10kV电压等级高压大功率场合，需补偿40%电压跌落，且串联变压器原副边变比为2：1，直流母线电压定为500V，每个H桥基本逆变单元和驱动电路都采用模块化封装，结构一样，便于更换，给工程上的应用带来了方便。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种级联多电平动态电压恢复装置，其特征在于：a相级联H桥逆变器输出端与a相LC滤波器连接，a相LC滤波器的电容C1与a相串联耦合变压器的原边绕组并联，a相串联耦合变压器的副边绕组串联在电网与负载之间；b相级联H桥逆变器输出端与b相LC滤波器连接，b相LC滤波器的电容C2与b相串联耦合变压器的原边绕组并联，b相串联耦合变压器的副边绕组串联在电网与负载之间；c相级联H桥逆变器输出端与c相LC滤波器连接，c相LC滤波器的电容C3与c相串联耦合变压器的原边绕组并联，c相串联耦合变压器的副边绕组串联在电网与负载之间。
【技术特征摘要】
1.一种级联多电平动态电压恢复装置，其特征在于：a相级联H桥逆变器输出端与a相LC滤波器连接，a相LC滤波器的电容C1与a相串联耦合变压器的原边绕组并联，a相串联耦合变压器的副边绕组串联在电网与负载之间；b相级联H桥逆变器输出端与b相LC滤波器连接，b相LC滤波器的电容C2与b相串联耦合变压器的原边绕组并联，b相串联耦合变压器的副边绕组串联在电网与负载之间；c相级联H桥逆变器输出端与c相LC滤波器连接，c相LC滤波器的电容C3与c相串联耦合变压器的原边绕组并联，c相串联耦合变压器的副边绕组串联在电网...
【专利技术属性】
技术研发人员：周珊，刘望来，刘文洲，
申请(专利权)人：长春工程学院，
类型：新型
国别省市：吉林,22
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