本实用新型专利技术公开了一种三相稳态电压质量控制装置，该装置由一次系统和二次系统构成，其中一次系统包括整流侧交流电感、三相电压源型整流器、直流支撑电容、三相电压源型逆变器、输出LC滤波器和隔离变压器；二次系统包括TMS320F28335控制核心、以太网通讯电路、信号调理电路、驱动隔离电路和人机交互电路。本实用新型专利技术采用两个背靠背结构的电压源型换流器，串接在电网与用户之间，通过AC/DC/AC变换，有效隔离电网与用户的电压，抑制电网与用户之间的相互影响，综合治理三相电压不对称、电压谐波、电压波动及偏差等多种稳态电压质量问题，具有输入功率因数高、电流谐波小、抵御负载变化能力强和动态响应速度快的优良性能。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种三相稳态电压质量控制装置，该装置由一次系统和二次系统构成，其中一次系统包括整流侧交流电感、三相电压源型整流器、直流支撑电容、三相电压源型逆变器、输出LC滤波器和隔离变压器；二次系统包括TMS320F28335控制核心、以太网通讯电路、信号调理电路、驱动隔离电路和人机交互电路。本技术采用两个背靠背结构的电压源型换流器，串接在电网与用户之间，通过AC/DC/AC变换，有效隔离电网与用户的电压，抑制电网与用户之间的相互影响，综合治理三相电压不对称、电压谐波、电压波动及偏差等多种稳态电压质量问题，具有输入功率因数高、电流谐波小、抵御负载变化能力强和动态响应速度快的优良性能。【专利说明】一种三相稳态电压质量控制装置
本技术涉及电能质量的控制装置
，尤其是涉及一种三相稳态电压质量控制装置。
技术介绍
随着社会经济的发展，社会用电需求增多，电网规模不断扩大、结构日益复杂，负荷种类繁多，从而导致电网中的电压质量问题越来越多。 现今用户对电压质量的要求越来越高。现代企业大量采用先进的数字式自动控制设备和计算机管理手段，如:精密数控机床、高精度测量仪器、可编程控制器、变频调速设备、自动化生产线、计算机信息管理系统等。这些设备和计算机控制系统要求电网提供优质的电能，否则，在生产过程中，三相不平衡、谐波、电压偏差以及波动和闪变等任何电压质量问题都可能会引起产品质量的下降，甚至会造成管理秩序的紊乱，导致严重的经济损失和恶劣的社会影响。 目前常用的电能质量调节装置可以解决大部分稳态和暂态电压质量问题。针对综合电压质量问题设计，尤其是针对暂态电压质量问题设计的治理装置往往存在投资过大、控制较为复杂的特点。而针对稳态电压质量问题设计的治理装置一般是针对某一特定的电能质量问题进行设计，如谐波问题、电压偏差问题、三相不平衡问题等，且部分价格低廉的治理装置会存在治理效果不理想的缺陷。而工程实际中，这些稳态的电压质量问题往往是综合出现、相互影响的，因此需针对综合的稳态电压质量问题，设计一种性能优越的治理装置。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种三相稳态电压质量控制装置，综合解决电网中出现的过电压/欠电压、频率波动、电压波动和闪变、含大量谐波以及三相电压不平衡等诸多电能问题，输出三相对称且稳定的正弦电压；还能抑制非线性负载产生的谐波电流及低功率因数对电网的影响，提高电力系统的运行效率和保障用户可靠、优质的用电。 本技术的目的通过下述技术方案实现: 一种三相稳态电压质量控制装置，串接在电网与用户之间，综合治理三相电压不对称、电压谐波、电压波动及偏差有关的稳态电压质量问题，所述的控制装置由一次系统和二次系统构成； 一次系统包括整流侧交流电感、三相电压源型整流器、直流支撑电容、三相电压源型逆变器、输出LC滤波器和隔离变压器； 二次系统包括TMS320F28335控制核心、以太网通讯电路、信号调理电路、驱动电路、隔离电路和人机交互电路；其中三相电压源型整流器通过整流侧交流电感与三相电网连接；三相电压源型整流器还通过直流侧支撑电容与三相电压源型逆变器连接；三相电压源型逆变器通过输出LC滤波器连接到隔离变压器；隔离变压器输出连接负载；采集到的电压、电流信号通过信号调理电路连接到TMS320F28335控制核心；TMS320F28335控制核心通过驱动电路分别连接到三相电压源型整流器和三相电压源型逆变器； 故障信号通过隔离电路连接到TMS320F28335控制核心； TMS320F28335控制核心通过以太网通讯电路连接网络进行信息交互； 人机交互电路与TMS320F28335控制核心连接进行显示及指令修改。 优选的，所述的TMS320F28335控制核心采用TI公司的数字信号处理器TMS320F28335控制器，并集成译码电路、数据缓冲电路、外部晶振电路、时钟电路、外部数据和程序存储电路。 优选的，所述的采集后并且通过信号调理电路传输到TMS320F28335控制核心的电压、电流信号分别来自网侧三相输入电压电流采样、直流侧电压电流采样和逆变侧三相输出电压电流米样。 优选的，所述的三相电压源型整流器和三相电压源型逆变器的功率器件采用智能功率模块。 优选的，所述的以太网通讯电路包括MICREL公司的KSZ8862-16MQL芯片。 优选的，所述的以太网通讯电路具有100兆光纤以太网口和10兆电以太网口两种不同类型的以太网接口。 优选的，所述的驱动电路采用高速光耦HCPL-2601，将PWM脉冲信号、断路器开关控制指令进行隔离及放大。 优选的，所述的隔离电路采用普通光耦4N25，隔离故障输入信号。 优选的，所述的人机交互电路，采用六个轻触微动按键、六个LED和320X240的点阵式液晶屏 TFT-G320240DTSW-32W-E。 本技术相对于现有技术具有如下的优点及效果: 1.综合解决电网中同时存在的三相不平衡、电压偏差、电压波动和闪变、谐波等电压质量问题，调节范围大，治理电压偏差达额定电压的±40%，还能对波动的电压频率进行稳定控制，输出三相对称且稳定的工频正弦电压，提高电压质量，保证电压合格率，保障用户可靠、优质的用电。 2.抑制非线性负载产生的谐波电流及低功率因数对电网的影响，装置工作效率闻，提闻电力系统的运行效率。 3.能够抵抗负载扰动，输入电流谐波含量低和功率因数高，装置响应速度快。 4.必要时能够提供无功功率补偿，吸收系统多余的无功或者补偿系统的无功缺额。 5.能够实现与投运的设备之间进行无缝的信息交互，有效避免“信息孤岛”等问题，实现信息的全局共享，调度部门可进行统一调控。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的装置的结构图； 图2是技术的装置主电路拓扑与控制系统硬件平台的结构图； 图3为本技术的以太网通讯电路结构图； 图中，附图标记为:1-整流侧交流电感，2-三相电压源型整流器，3-直流支撑电容，4-三相电压源型逆变器，5-输出LC滤波器，6-隔离变压器，7-TMS320F28335控制核心，8_以太网通讯电路，9_/[目号调理电路，10-1-隔尚电路，10-2-驱动电路，11-人机交互电路。 【具体实施方式】 下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。 实施例 本技术提供一种三相稳态电压质量控制装置，该装置的结构如图1所示，本技术所述的三相稳态电压质量控制装置串接在电源与负荷之间，①电网电压质量超出标准，经过整流器的AC/DC变换以及三逆变器的DC/AC变换，再由三相隔离变压器和输出开关给负荷供电。②电网电压质量在合格范围内，自动切换旁路开关闭合，电网直接给负荷供电。装置维护及故障时，供电开关断开，手动维修旁路开关闭合保证负荷不间断供电。 图2是技术的装置主电路拓扑与控制系统硬件平台的结构图。三相电压源型整流器与三相电压源型逆变器的功率器件均采用智能功率模块。三相电源与三相电压源型整流器之间串联接入预充电限流电阻及其并联的三相交流接触器、整流侧交流电感，三相电压源型整流器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三相稳态电压质量控制装置，串接在电网与用户之间，综合治理三相电压不对称、电压谐波、电压波动及偏差有关的稳态电压质量问题，其特征在于，所述的控制装置由一次系统和二次系统构成；一次系统包括整流侧交流电感(1)、三相电压源型整流器(2)、直流支撑电容(3)、三相电压源型逆变器(4)、输出LC滤波器(5)和隔离变压器(6)；二次系统包括TMS320F28335控制核心(7)、以太网通讯电路(8)、信号调理电路(9)、隔离电路(10‑1)、驱动电路(10‑2)和人机交互电路(11)；其中三相电压源型整流器(2)通过整流侧交流电感(1)与三相电网连接；三相电压源型整流器(2)还通过直流侧支撑电容(3)与三相电压源型逆变器(4)连接；三相电压源型逆变器(4)通过输出LC滤波器(5)连接到隔离变压器(6)；隔离变压器(6)输出连接负载；采集到的电压、电流信号通过信号调理电路(9)连接到TMS320F28335控制核心(7)；TMS320F28335控制核心(7)通过驱动电路(10‑2)分别连接到三相电压源型整流器(2)、直流支撑电容(3)和三相电压源型逆变器(4)；故障信号通过隔离电路(10‑1)连接到TMS320F28335控制核心(7)；TMS320F28335控制核心(7)通过以太网通讯电路(8)连接网络进行信息交互；人机交互电路(11)与TMS320F28335控制核心(7)连接进行显示及指令修改。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钟庆，黄凯，马新华，汪逍旻，陈俊威，黎永昌，王钢，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44
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