一种带高频隔离环节的电能质量综合补偿器与控制方法技术

本发明专利技术涉及电能质量补偿技术领域，尤其涉及一种带高频隔离环节的电能质量综合补偿器与控制方法，包括：带Z源的高频环节AC/AC变换器、驱动电路、用于控制所述驱动电路工作的控制电路、电压检测电路以及检测判断电路，所述电压检测电路、以及检测判断电路分别于所述控制电路连接，所述控制电路与所述驱动电路连接，所述驱动电路与所述带Z源的高频环节AC/AC变换器连接。通过附加Z网络，可以控制占空比实现变换器的升降压以及极性变换，电压补偿范围宽，控制方便、简单，用带Z源的高频环节AC/AC变换器取代工频变换器，没有中间储能电容，降低了装置的体积、重量、成本，提高了系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电能质量补偿
，尤其涉及一种带高频隔离环节的电能质量综合补偿器与控制方法。
技术介绍
电能质量综合补偿器是用来提高电网，包括由多能源形成的的分布式电网供电质量的一种电源装置。它的主要功能有：①对电网的电压波动和谐波进行补偿；②对负载中的无功功率和谐波分量进行补偿；③通过变压器等隔离器元件隔断电网与负载之间的谐波相互干扰。目前最常用的电能质量综合补偿器由Delta变换器和并联式电力有源滤波器串联连接组合而成。为了适应电网电压的较宽波动范围，一般加工频变压器实现Delta变换器输入/输出之间的电气隔离。采取附图1和附图2两种方式。附图1在电网电路中串接工频变压器，补偿装置体积大，成本高。附图2通过高频变压器将Delta变换器输入/输出端隔离，虽然降低了体积重量，但系统复杂，输入/输出端的中间环节加大容量储能电容。
技术实现思路
本专利技术的提供一种带高频隔离环节的电能质量综合补偿器与控制方法，已解决现有补偿装置体积大、成本高的问题。一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带高频隔离环节的电能质量综合补偿器，其特征在于，所述补偿器包括：用于提供电能补偿的带Z源的高频环节AC/AC变换器、用于驱动所述带Z源的高频环节AC/AC变换器工作的驱动电路、用于控制所述驱动电路工作的控制电路、用于电压检测的电压检测电路以及用于检测电压与电网额定电压大小的检测判断电路，所述电压检测电路与检测判断电路分别与所述控制电路连接，所述控制电路与所述驱动电路连接，所述驱动电路与所述带Z源的高频环节AC/AC变换器连接。

【技术特征摘要】
1.一种带高频隔离环节的电能质量综合补偿器，其特征在于，所述补偿器
包括：用于提供电能补偿的带Z源的高频环节AC/AC变换器、用于驱动所述带
Z源的高频环节AC/AC变换器工作的驱动电路、用于控制所述驱动电路工作的
控制电路、用于电压检测的电压检测电路以及用于检测电压与电网额定电压大
小的检测判断电路，所述电压检测电路与检测判断电路分别与所述控制电路连
接，所述控制电路与所述驱动电路连接，所述驱动电路与所述带Z源的高频环
节AC/AC变换器连接。
2.如权利要求1所述的电能质量综合补偿器，其特征在于，所述补偿器还
包括：
用于保护所述电能质量综合补偿器的保护电路、用于提供基准正弦电压的
基准信号发生器以及用于提供电源的机内辅助电源，所述保护电路、基准信号
发生器以及机内辅助电源分别与控制电路连接。
3.如权利要求2所述的电能质量综合补偿器，其特征在于，所述AC/AC变
换器包括：
电感L、电感LF1、电感LF2，电容CF、电容CF1、电容CF2，高频变压器
T，IGBT管，电阻R，输入周波变换器，输出周波变换器，桥式整流电路以及
Z源网络电路；
所述电感LF1的一端与所述基准信号发生器连接，电感LF1的另一端分别与
电容CF1的一端、电阻R的一端、电压检测电路、电容CF的一端以及Z源网络
电路连接，电容CF2的一端分别与驱动电路、电压检测电路、基准信号发生器
以及输入周波变换器连接，电容CF2的另一端分别与电感L的一端以及电感LF2的一端连接，电容CF1的一端分别与电阻R的一端、电压检测电路、电容CF的
一端、Z源网络电路连接，电容CF1的另一端分别与电容CF2的另一端、电感L

\t的一端以及电感LF2的一端连接，电感LF2的一端与电感L的一端连接，电感
LF2的另一端分别与电容CF的另一端以及桥式整流电路连接，电阻R的一端分
别与电压检测电路、电容CF的一端、Z源网络电路连接，电阻R的另一端连接
电压检测电路，电容CF的一端分别与电压检测电路以及Z源网络电路连接，电
容CF的另一端与桥式整流电路连接，电感L的一端与输入周波变换器连接，输
入周波变换器分别与电感L的另一端、高频变压器T的初级绕线圈、驱动电路
以及电容CF2的一端连接，输出周波变换器分别与高频变压器T的次级绕线
圈、驱动电路以及Z源网络电路连接，Z源网络电路与桥式整流电路连接，
IGBT管分别与驱动电路以及桥式整流电路连接。
4.如权利要求3所述的电能质量综合补偿器，其特征在于，所述输入周波
变换器包括：
MOS管Q1-Q8，电感Lg，二极管D1-D8，其中，MOS管Q1-Q8的型号均
为2SK1498，二极管D1-D8的型号均为MUR1560，MOS管Q1的漏极分别与
二极管D1的负极、电感L的另一端、MOS管Q5的漏极以及二极管D5的负极
连接，二极管D1的负极分别与电感L的另一端、MOS管Q5的漏极以及二极
管D5的负极连接，MOS管Q5的漏极分别与二极管D5的负极以及电感L的另
一端连接，二极管D5的负极与电感L的另一端连接，MOS管Q1的源极分别
与二极管D1的正极、二极管D2的正极以及MOS管Q2的源极连接，二极管
D1的正极分别与二极管D2的正极以及MOS管Q2的源极连接，MOS管Q2
的源极与二极管D2的正极连接，MOS管Q2的漏极分别与电感Lg的一端、二
极管D2的负极、MOS管Q3的漏极以及二极管D3的负极连接，二极管D2的
负极分别与Lg的一端、MOS管Q3的漏极以及二极管D3的负极连接，MOS
管Q3的漏极分别与电感Lg的一端以及二极管D3的负极连接，二极管D3的负

\t极与电感Lg的一端连接，MOS管Q3的源极分别与二极管D3的正极、MOS
管Q4的源极以及二极管D4的正极连接，二极管D3的正极分别与MOS管Q4
的源极以及二极管D4的正极连接，MOS管Q4的源极与二极管D4的正极连
接，MOS管Q4的漏极分别与二极管D4的负极、MOS管Q8的漏极、二极管
D8的负极、电容CF2的另一端以及驱动电路连接，二极管D4的负极分别与
MOS管Q8的漏极、二极管D8的负极、电容CF2的另一端以及驱动电路连接，
MOS管Q8的漏极分别与二极管D8的负极、电容CF2的一端以及驱动电路连
接，二极管D8的负极分别与电容CF2的一端以及驱动电路连接，MOS管Q5
的源极分别与二极管D5的正极、二极管D6的正极以及MOS管Q6的源极连
接，二极管D5的正极分别与MOS管Q6的源极以及二极管D6的正极连接，
MOS管Q6的源极与二极管D6的正极连接，MOS管Q6的漏极分别与电感Lg的另一端、二极管D6的负极、高频变压器T的初级绕线圈的一端、MOS管
Q7的漏极以及二极管D7的负极连接，二极管D6的负极分别与电感Lg的另一
端、高频变压器T的初级绕线圈的一端、MOS管Q7的漏极以及二极管D7的
负极连接，MOS管Q7的漏极分别与电感Lg的另一端、二极管D7的负极以及
高频变压器T的初级绕线圈的另一端连接，二极管D7的负极分别与电感Lg的
另一端以及高频变压器T的初级绕线圈的另一端连接，MOS管Q7的源极分别
与二极管D7的正极、MOS管Q8的源极以及二极管D8的正极连接，二极管
D7的正极分别与MOS管Q8的源极以及二极管D8的正极连接，MOS管Q8
的源极与二极管D8的正极连接，MOS管Q1的栅极与驱动电路的输出端2连
接，MOS管Q2的栅极与驱动电路的输出端2连接，MOS管Q3的栅极与驱动
电路的输出端1连接，MOS管Q4的栅极与驱动电路的输出端1连接，MOS管
Q5的栅极与驱动电路的输出端1连接，MOS管Q6的栅极与驱动电路的输出端

\t1连接，MOS管Q7的栅极与驱动电路的输出端2连接，MOS管Q8的栅极与
驱动电路的输出端2连接。
5.如权利要求4所述的电能质量综合补偿器，其特征在于，所述输出周波
变换器包括：
MOS管Q9-Q16，二极管D9-D16，其中，MOS管Q9-Q16的型号均为
2SK1498，二极管D9-D16的型号均为MUR1560，MOS管Q9的漏极分别与二
极管D9的负极、MOS管Q13的漏极、二极管D13的负极以及Z源网络电路连
接，二极管D9的负极分别与MOS管Q13的漏极、二极管D13的负极以及Z
源网络电路连接，MOS管Q13的漏极分别与二极管D13的负极以及Z源网络
电路连接，二极管D13的负极与Z源网络电路连接，MOS管Q9的源极分别与
二极管D9的正极、MOS管Q10的源极以及二极管D10的正极连接，二极管
D9的正极分别与MOS管Q10的源极以及二极管D10的正极连接，MOS管Q10
的源极与二极管D10的正极连接，MOS管Q10的漏极分别与二极管D10的负
极、高频变压器T的次级绕线圈的一端、MOS管Q11的漏极以及二极管D11
的负极连接，二极管D10的负极分别与高频变压器T的次级绕线圈的一端、
MOS管Q11的漏极以及二极管D11的负极连接，MOS管Q11的漏极分别与二
极管D11的负极以及高频变压器T的次级绕线圈的一端连接，二极管D11的负
极与高频变压器T的次级绕线圈的一端连接，MOS管Q11的源极分别与二极管
D11的正极、MOS管Q12的源极以及二极管D12的正极连接，二极管D11的
正极分别与MOS管Q12的源极以及二极管D12的正极连接，MOS管Q12的
源极分别与二极管D12的正极以及二极管D11的正极连接，MOS管Q12的漏
极分别与二极管D12的负极、MOS管Q16的漏极、二极管D16的负极、Z源
网络电路以及驱动电路连接，二极管D12的负极分别与MOS管Q16的漏极、

\t二极管D16的负极、Z源网络电路以及驱动电路连接，MOS管Q16的漏极分
别与二极管D16的负极、Z源网络电路以及驱动电路连接，二极管D16的负极
分别与Z源网络电路以及驱动电路连接，MOS管Q13的源极分别与二极管D13
的正极、MOS管Q14的源极以及二极管D14的正极连接，二极管D13的正极
分别与...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海波，
申请(专利权)人：广东易事特电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：