一种改进的可连续运行动态电压恢复器制造技术

本发明专利技术公开了一种改进的可连续运行动态电压恢复器，包括整流电路、直流侧储能电容、功率因数校正电路、逆变电路、滤波器和串联变压器。其中，整流电路由三相二极管不可控整流桥组成，用于从电网中获取能量；功率因数校正电路是基于改进的改进型升压斩波器Boost电路，主要是在电网电压发生跌落时保证直流侧电压的稳定；逆变电路主要通过对直流电压的逆变产生补偿电压；滤波器用于滤除逆变器产生的开关高次谐波。本发明专利技术利用改进型Boost‑PFC电路减小电网谐波的影响，稳定了直流侧电压，延长了补偿时间，从而提高了动态电压恢复器的补偿能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动态电压恢复器控制系统
，特别是一种改进的可连续运行动态电压恢复器。
技术介绍
动态电压恢复器DVR可以补偿系统的电压跌落，但需要一定的有功能量，所以储能单元是必不可少的。一般直流侧的储能单元通常有两种结构形式：一种是直接为储能元件储能，如蓄电池、超级电容器、超导储能装置以及飞轮储能装置等；另一种是通过整流电路从电网中获得能量，为可连续运行动态电压恢复器。对于采用储能元件储能的方法，受储能单元成本、体积等因素限制，储能单元的容量是有限的，因此只能完成跌落电压的瞬间补偿，如果电网电压跌落时间比较长或跌落严重，则无法进行完全补偿。对于可连续运行动态电压恢复器，虽然可以进行可连续运行，但也存在一些问题，如直流侧电压波动大，维持电压稳定比较困难；当电网电压跌落严重时，整流器就无法从电网中获取能量问题，因此需要进行一些改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种改进的可连续运行动态电压恢复器，保证了逆变器直流侧电压的稳定，减小了对电网的谐波影响，从而有效的使动态电压恢复器可以连续补偿电压跌落。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：根据本专利技术提出的一种改进的可连续运行动态电压恢复器，包括依次连接的整流电路、直流侧储能电容、功率因数校正电路、逆变电路、滤波器和变压器电路；其中，整流电路，用于将从电网中获取的交流电转换为直流电，并对直流侧储能电容进行充电；功率因数校正电路，用于当电网电压发生跌落时保证逆变电路的直流侧电压的稳定，输出稳定的直流电压至逆变电路；逆变电路，用于通过对直流电压的逆变，产生补偿电压并将其输出至滤波器；滤波器，用于滤除补偿电压中的开关高次谐波，输出滤波后的补偿电压至变压器电路；变压器电路，用于将滤波后的补偿电压接入负载中；所述功率因数校正电路包括带中点抽头的电感、第一至第二电容、绝缘栅双极晶体管、二极管和续流二极管；其中，电感的一端与续流二极管的阳极连接，续流二极管的阴极与第一电容的一端连接，第一电容的另一端与第二电容的一端连接，第二电容的另一端与绝缘栅双极晶体管的发射极、二极管的阳极、直流侧储能电容的一端分别连接，二极管的阴极与绝缘栅双极晶体管的集电极、电感的中点抽头端分别连接，电感的另一端与直流侧储能电容的另一端连接。作为本专利技术所述的一种改进的可连续运行动态电压恢复器进一步优化方案，所述整流电路包括第一至第六二极管，其中，第二二极管的阳极与第四二极管的阳极、第六二极管的阳极、直流侧储能电容的一端分别连接，第二二极管的阴极与第一二极管的阳极连接，第四二极管的阴极与第三二极管的阳极连接，第六二极管的阴极与第五二极管的阳极连接，第一二极管的阴极与第三二极管的阴极、第五二极管的阴极、直流侧储能电容的另一端分别连接，第一二极管的阳极、第三二极管的阳极、第五二极管的阳极分别与三相母线一一对应连接。作为本专利技术所述的一种改进的可连续运行动态电压恢复器进一步优化方案，所述逆变电路包括第一至第六绝缘栅双极晶体管、第七至第十二二极管，其中，第一绝缘栅双极晶体管的集电极与第一电容的一端、第七二极管的阴极、第三绝缘栅双极晶体管的集电极、第八二极管的阴极、第五绝缘栅双极晶体管的集电极、第九二极管的阴极分别连接，第二绝缘栅双极晶体管的发射极与第二电容的另一端、第十二极管的阳极、第四绝缘栅双极晶体管的发射极、第十一二极管的阳极、第六绝缘栅双极晶体管的发射极、第十二二极管的阳极分别连接，第一绝缘栅双极晶体管的发射极与第二绝缘栅双极晶体管的集电极、第七二极管的阳极、第十二极管的阴极分别连接，第三绝缘栅双极晶体管的发射极与第四绝缘栅双极晶体管的集电极、第八二极管的阳极、第十一二极管的阴极分别连接，第五绝缘栅双极晶体管的发射极与第六绝缘栅双极晶体管的集电极、第九二极管的阳极、第十二二极管的阴极分别连接。作为本专利技术所述的一种改进的可连续运行动态电压恢复器进一步优化方案，所述滤波器包括第一至第三电感、第三至第五电容，变压器电路包括第一至第三变压器、第一至第三开关；其中，第一电感的一端与第九二极管的阳极连接，第二电感的一端与第八二极管的阳极连接，第三电感的一端与第七二极管的阳极连接，第一电感的另一端与第三电容的一端、第一变压器的原边一端分别连接，第二电感的另一端与第四电容的一端、第二变压器的原边一端分别连接，第三电感的另一端与第五电容的一端、第三变压器的原边一端分别连接，第三电容的另一端与第一变压器的原边另一端、第三变压器的原边另一端分别连接，第四电容的另一端与第二变压器的原边另一端、第一电容的另一端分别连接，第五电容的另一端与第三变压器的原边另一端连接，第一变压器的副边、第二变压器的副边、第三变压器的副边分别接入三相母线中，第一变压器的副边一端与第一开关的一端连接，第一变压器的副边另一端与第一开关的另一端连接，第二变压器的副边一端与第二开关的一端连接，第二变压器的副边另一端与第二开关的另一端连接，第三变压器的副边一端与第三开关的一端连接，第三变压器的副边另一端与第三开关的另一端连接。作为本专利技术所述的一种改进的可连续运行动态电压恢复器进一步优化方案，所述电感L4、第一电容C1、第二电容C2的取值分别为： L 4 = U d c 1 D 2 ΔI d c f Q 1 ]]> C 1 = C 2 = I d c 2 D 2 ΔU d c 2 f Q 1 ]]>其中，Udc1是整流侧电容两端的电压，ΔIdc是电感纹波电流，fQ1是绝缘栅双极晶体管的开关频率，D是占空比，Idc2是输入到逆变电路的电流，ΔUdc2是直流侧纹波电压。作为本专利技术所述的一种改进的可连续运行动态电压恢复器进一步优化方案，功率因数校正电路的控制模式为电感电流连续模式。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：(1)本专利技术在可连续运行动态电压恢复器中增加了一个基于改进型升压斩波器Bo本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的可连续运行动态电压恢复器，其特征在于，包括依次连接的整流电路、直流侧储能电容、功率因数校正电路、逆变电路、滤波器和变压器电路；其中，整流电路，用于将从电网中获取的交流电转换为直流电，并对直流侧储能电容进行充电；功率因数校正电路，用于当电网电压发生跌落时保证逆变电路的直流侧电压的稳定，输出稳定的直流电压至逆变电路；逆变电路，用于通过对直流电压的逆变，产生补偿电压并将其输出至滤波器；滤波器，用于滤除补偿电压中的开关高次谐波，输出滤波后的补偿电压至变压器电路；变压器电路，用于将滤波后的补偿电压接入负载中；所述功率因数校正电路包括带中点抽头的电感、第一至第二电容、绝缘栅双极晶体管、二极管和续流二极管；其中，电感的一端与续流二极管的阳极连接，续流二极管的阴极与第一电容的一端连接，第一电容的另一端与第二电容的一端连接，第二电容的另一端与绝缘栅双极晶体管的发射极、二极管的阳极、直流侧储能电容的一端分别连接，二极管的阴极与绝缘栅双极晶体管的集电极、电感的中点抽头端分别连接，电感的另一端与直流侧储能电容的另一端连接。

【技术特征摘要】
1.一种改进的可连续运行动态电压恢复器，其特征在于，包括依次连接的整流电路、直流侧储能电容、功率因数校正电路、逆变电路、滤波器和变压器电路；其中，整流电路，用于将从电网中获取的交流电转换为直流电，并对直流侧储能电容进行充电；功率因数校正电路，用于当电网电压发生跌落时保证逆变电路的直流侧电压的稳定，输出稳定的直流电压至逆变电路；逆变电路，用于通过对直流电压的逆变，产生补偿电压并将其输出至滤波器；滤波器，用于滤除补偿电压中的开关高次谐波，输出滤波后的补偿电压至变压器电路；变压器电路，用于将滤波后的补偿电压接入负载中；所述功率因数校正电路包括带中点抽头的电感、第一至第二电容、绝缘栅双极晶体管、二极管和续流二极管；其中，电感的一端与续流二极管的阳极连接，续流二极管的阴极与第一电容的一端连接，第一电容的另一端与第二电容的一端连接，第二电容的另一端与绝缘栅双极晶体管的发射极、二极管的阳极、直流侧储能电容的一端分别连接，二极管的阴极与绝缘栅双极晶体管的集电极、电感的中点抽头端分别连接，电感的另一端与直流侧储能电容的另一端连接。2.根据权利要求1所述的一种改进的可连续运行动态电压恢复器，其特征在于，所述整流电路包括第一至第六二极管，其中，第二二极管的阳极与第四二极管的阳极、第六二极管的阳极、直流侧储能电容的一端分别连接，第二二极管的阴极与第一二极管的阳极连接，第四二极管的阴极与第三二极管的阳极连接，第六二极管的阴极与第五二极管的阳极连接，第一二极管的阴极与第三二极管的阴极、第五二极管的阴极、直流侧储能电容的另一端分别连接，第一二极管的阳极、第三二极管的阳极、第五二极管的阳极分别与三相母线一一对应连接。3.根据权利要求2所述的一种改进的可连续运行动态电压恢复器，其特征在于，所述逆变电路包括第一至第六绝缘栅双极晶体管、第七至第十二二极管，其中，第一绝缘栅双极晶体管的集电极与第一电容的一端、第七二极管的阴极、第三绝缘栅双极晶体管的集电极、第八二极管的阴极、第五绝缘栅双极晶体管的集电极、第九二极管的阴极分别连接，第二绝缘栅双极晶体管的发射极与第二电容的另一端、第十二极管的阳极、第四绝缘栅双极晶体管的发射极、第十一二极管的阳极、第六绝缘栅双极晶体管的发射极、第十二二极管的阳极分别连接，第一绝缘栅双极晶体管的发射极与第二绝缘栅双极晶体管的集电极、第七二极管的阳极、第十二极管的阴极分别连接，第三绝缘栅双极晶体管的发射极与第四绝缘栅双极晶体管的集电极、第八二极管的阳极、第十一二极管的阴极分别连接，第五绝缘栅双极晶体管的发射极与第六绝缘栅双极晶体管的集电极、第九二极管的阳极、第十二二极管的阴极分别连接。4.根据权利要求3所述的一种改进的可连续运行动态电压恢复器，其特征在于，所述滤波器包括第一至第三电感、第三至第五电容，变压器电路包括第一至第三变压器、第一至第三开关；其中，第一电感的一端与第九二极管的阳极连接，第二电感的一端与第八二极管的阳极连接，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏波涌，王祥胜，王海燕，
申请(专利权)人：王祥胜，
类型：发明
国别省市：江苏;32