一种具有无功补偿的交流稳压系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有无功补偿的交流稳压系统，主要解决现有电网电能质量差、现有电网稳压器响应速度慢的问题。该交流稳压系统包括三相电源输入端和三相电源输出端，原边绕组一端与三相电源输入端相连的三相变压器，与三相电源输入端相连的三相整流电路，以及双核总控制单元，与双核总控制单元和三相整流电路均相连的交流稳压单元，以及与双核总控制单元和三相电源输入端相连的无功补偿单元。通过上述设计，本系统可以有效的稳定电网电压，同时实现动态补偿电网无功，具有响应速度快、成本低、维护方便，可有效提高电网的实际输出容量和电能质量。因此，适宜推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种具有无功补偿的交流稳压系统
本技术涉及电网供电
，具体地说，是涉及一种具有无功补偿的交流稳压系统。
技术介绍
生活水平的提高和大功率家用电器的普及，住宅用户用电量逐年大幅增长，然而一些厂矿、住宅小区、偏远地区的配电电网改造相对滞后，导致电网末端电压普遍偏低，同时电网电压波动大，电网普遍出现过负荷现象，导致空调、电饭煲等一些大功率电器无法正常工作，对电器设备造成巨大危害。同时，新增电器设备大量使用电动机、压缩机等非线性用电设备，特别是在厂矿，由于大型异步电机、吊车、电气牵引等的广泛应用，这些设备普遍功率因数较低，工作时产生大量无功，一方面消耗大量的无功功率，给电网带来额外负担，另一方面严重影响着电网的电能质量。解决上述电网电压低，电网电压波动大，电网电能质量差的问题的最好方案是：为电网加装电压自动调节及无功补偿系统，使电网电压稳定在标准电压的范围内，同时实时补偿电网无功，可有效提高电网的实际输出容量和电能质量，保护用电设备用电安全。国内目前普遍使用的稳压器由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成。当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。这类稳压器响应速度慢，当电网电压快速波动时，则显得无能为力。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有无功补偿的交流稳压系统，主要解决现有电网电能质量差、现有电网稳压器响应速度慢的问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：r>一种具有无功补偿的交流稳压系统，包括三相电源输入端和三相电源输出端，原边绕组一端与三相电源输入端相连的三相变压器，与三相电源输入端相连的三相整流电路，其中，三相变压器的原边绕组另一端与三相电源输出端相连；还包括双核总控制单元，与双核总控制单元和三相整流电路均相连的交流稳压单元，以及与双核总控制单元和三相电源输入端相连的无功补偿单元；所述无功补偿单元包括一端与三相电源输入端相连的断路器，与断路器另一端相连的主接触器，并联于主接触器两端的辅助接触器，与主接触器另一端相连的电抗器，交流侧与电抗器另一端相连的第一三相逆变电路，与第一三相逆变电路的直流侧正负端相连的第一直流滤波电路，输入端与第一直流滤波电路相连且输出端与双核总控制单元相连的第一直流电压检测电路，输入端与第一三相逆变电路的交流侧相连且输出端与双核总控制单元相连的第一逆变输出电流检测电路，以及输入端与三相电源输出端相连且输出端与双核总控制单元相连的负载电流检测电路。进一步地，所述交流稳压单元包括正负端连接于三相整流电路输出正负端的第二直流滤波电路，输入端与第二直流滤波电路的正负端相连且输出端与双核总控制单元相连的第二直流电压检测电路，交流侧与三相变压器的副边绕组相连的第二三相逆变电路，输入端连接于第二三相逆变电路的交流侧且输出端与双核总控制单元相连的第二逆变输出电流检测电路，并联于三相变压器原边对应绕组的旁路断路器，以及输入端与三相电源输入端相连且输出端与双核总控制单元相连的交流电压检测电路。进一步地，所述系统还包括通过信号总线与控制单元相连的人机交互界面。进一步地，所述第一直流滤波电路、第二直流滤波电路由多个电解电容或薄膜电容通过串并联组成。进一步地，所述双核总控制单元包括共享公共数据的型号为TMS320F28377的主控芯片。进一步地，所述第一直流电压检测电路、第二直流电压检测电路均由一个直流电压传感器以及信号调理电路组成。进一步地，第一逆变输出电流检测电路、第二逆变输出电流检测电路、负载电流检测电路均由三个电流传感器和三个信号调理电路组成，一个电流传感器对应连接一个信号调理电路。进一步地，所述交流电压检测电路均由三个交流电压传感器和三个信号调理电路组成；一个交流电压传感器对应连接一个信号调理电路。进一步地，所述信号调理电路包括依次连接的采样滤波电路、差分放大电路、限流滤波电路、钳位电路，信号从采样滤波电路输入、从钳位电路输出。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术的交流稳压系统工作方式分为独立模式和联合模式两种，在独立模式下，可以选择稳压系统单独工作或补偿系统单独工作。联合模式下，补偿系统和稳压系统同时工作，补偿系统和稳压系统之间实现联动，在改善电网质量上效果最佳。本系统可以有效的稳定电网电压，同时实现动态补偿电网无功，具有响应速度快、成本低、维护方便，可有效提高电网的实际输出容量和电能质量。附图说明图1为本技术的整体结构电路原理图。图2为本技术-实施例中信号调理电路的原理图。其中，附图标记对应的名称为：1-三相电源输入端，2-三相整流电路，3-第二直流滤波电路，4-第二三相逆变电路，5-第二直流电压检测电路，6-第二逆变输出电流检测电路，7-双核主控制单元，8-三相变压器，9-旁路断路器，10-交流电压检测电路，11-负载电流检测电路，12-断路器，13-主接触器，14-辅助接触器，15-电抗器，16-第一三相逆变电路，17-第一直流滤波电路，18-第一逆变输出电流检测电路，19-第一直流电压检测电路，20-人机交互界面，21-三相电源输出端，22-采样滤波电路，23-差分放大电路，24-限流滤波电路，25-钳位电路。具体实施方式下面结合附图说明和实施例对本技术作进一步说明，本技术的方式包括但不仅限于以下实施例。实施例如图1、2所示，本技术公开的一种具有无功补偿的交流稳压系统，包括三相电源输入端1(U1、V1、W1)和三相电源输出端21(U2、V2、W2)，原边绕组一端与三相电源输入端相连的三相变压器8，与三相电源输入端1相连的三相整流电路2，其中，三相变压器8的原边绕组另一端与三相电源输出端21相连；还包括双核总控制单元7，与双核总控制单元7和三相整流电路2均相连的交流稳压单元，以及与双核总控制单元7和三相电源输入端1相连的无功补偿单元；所述无功补偿单元包括一端与三相电源输入端1相连的断路器12，与断路器12另一端相连的主接触器13，并联于主接触器13两端的辅助接触器14，与主接触器13另一端相连的电抗器15，交流侧与电抗器15另一端相连的第一三相逆变电路16，与第一三相逆变电路16的直流侧正负端相连的第一直流滤波电路17，输入端与第一直流滤波电路17相连且输出端与双核总控制单元7相连的第一直流电压检测电路19，输入端与第一三相逆变电路16的交流侧相连且输出端与双核总控制单元7相连的第一逆变输出电流检测电路18，以及输入端与三相电源输出端21相连且输出端与双核总控制单元7相连的负载电流检测电路11。在本实施例中，所述系统还包括通过信号总线与控制单元相连的人机交互界面20，实现系统的数据通讯与状态监控。在无功补偿单元中，TMS320F28377的CPU1采集所述交流电压检测电路10、负载电流检测电路11、第一逆变输出电流检测电路18、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有无功补偿的交流稳压系统，包括三相电源输入端(1)和三相电源输出端(21)，原边绕组一端与三相电源输入端相连的三相变压器(8)，与三相电源输入端(1)相连的三相整流电路(2)，其中，三相变压器(8)的原边绕组另一端与三相电源输出端(21)相连；其特征在于，还包括双核总控制单元(7)，与双核总控制单元(7)和三相整流电路(2)均相连的交流稳压单元，以及与双核总控制单元(7)和三相电源输入端(1)相连的无功补偿单元；所述无功补偿单元包括一端与三相电源输入端(1)相连的断路器(12)，与断路器(12)另一端相连的主接触器(13)，并联于主接触器(13)两端的辅助接触器(14)，与主接触器(13)另一端相连的电抗器(15)，交流侧与电抗器(15)另一端相连的第一三相逆变电路(16)，与第一三相逆变电路(16)的直流侧正负端相连的第一直流滤波电路(17)，输入端与第一直流滤波电路(17)相连且输出端与双核总控制单元(7)相连的第一直流电压检测电路(19)，输入端与第一三相逆变电路(16)的交流侧相连且输出端与双核总控制单元(7)相连的第一逆变输出电流检测电路(18)，以及输入端与三相电源输出端(21)相连且输出端与双核总控制单元(7)相连的负载电流检测电路(11)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有无功补偿的交流稳压系统，包括三相电源输入端(1)和三相电源输出端(21)，原边绕组一端与三相电源输入端相连的三相变压器(8)，与三相电源输入端(1)相连的三相整流电路(2)，其中，三相变压器(8)的原边绕组另一端与三相电源输出端(21)相连；其特征在于，还包括双核总控制单元(7)，与双核总控制单元(7)和三相整流电路(2)均相连的交流稳压单元，以及与双核总控制单元(7)和三相电源输入端(1)相连的无功补偿单元；所述无功补偿单元包括一端与三相电源输入端(1)相连的断路器(12)，与断路器(12)另一端相连的主接触器(13)，并联于主接触器(13)两端的辅助接触器(14)，与主接触器(13)另一端相连的电抗器(15)，交流侧与电抗器(15)另一端相连的第一三相逆变电路(16)，与第一三相逆变电路(16)的直流侧正负端相连的第一直流滤波电路(17)，输入端与第一直流滤波电路(17)相连且输出端与双核总控制单元(7)相连的第一直流电压检测电路(19)，输入端与第一三相逆变电路(16)的交流侧相连且输出端与双核总控制单元(7)相连的第一逆变输出电流检测电路(18)，以及输入端与三相电源输出端(21)相连且输出端与双核总控制单元(7)相连的负载电流检测电路(11)。


2.根据权利要求1所述的一种具有无功补偿的交流稳压系统，其特征在于，所述交流稳压单元包括正负端连接于三相整流电路输出正负端的第二直流滤波电路(3)，输入端与第二直流滤波电路(3)的正负端相连且输出端与双核总控制单元(7)相连的第二直流电压检测电路(5)，交流侧与三相变压器(8)的副边绕组相连的第二三相逆变电路(4)，输入端连接于第二三相逆变电路(4)的交流侧且输出端与双核总控制单元(7)相连的第二逆变输出电流检测电路(6)，并联于三相变压器(8)原边对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：张清，任利军，李宝刚，金涛，李美荣，
申请(专利权)人：海尔海斯西安控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61