一种电网电压保护电路和动态电压恢复器制造技术

一种电网电压保护电路，包括：触发补偿开关、储能组件、整流逆变器、装置连接电感、滤波器和控制器；触发补偿开关设置于电网中；控制器的第一输出端与触发补偿开关的控制端相连、第二输出端与整流逆变器的控制端相连；储能组件的充电接口与整流逆变器的直流端相连；整流逆变器的交流端与装置连接电感的第一端相连；装置连接电感的第二端与滤波器的输入端相连；滤波器的输出端连接于触发补偿开关与负载之间，降低了生产成本。降低了生产成本。降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电网电压保护电路和动态电压恢复器


[0001]本技术涉及电力电子技术
，具体涉及一种电网电压保护电路和动态电压分恢复期。

技术介绍

[0002]动态电压恢复器即DVR，是带有储能装置的串联补偿装置，除无功功率之外，有补偿有功功率的能力。应用现代电力电子技术可以实现电能质量的控制和为用户提供特定的电能供应，这些装置包含了配电系统静止补偿器，有源电力滤波，以及串联电能质量控制器(DVR)等设备。系统电压受到干扰造成负荷侧电压短时跌落(几个周波至几十个周波)是造成敏感负荷，计算机设备故障的主要原因，而动态电压恢复器(DVR)，在1～2毫秒之内产生补偿电压，抵消系统电压所受干扰，使负荷侧电压感受不到扰动，保证了敏感负荷，计算机负荷的安全可靠运行。
[0003]参见图1，图1为现有技术中的动态电压恢复器，图1中
①
为输电线路电阻，
②
为输电线路电感，
③
为磁控变压器，
④
为连接电抗器，
⑤
为滤波电容器，
⑥
为整流逆变器，
⑦
为直流支撑电容，
⑧
为整流逆变器，
⑨
为连接电抗器，
⑩
为PF滤波器，其中，磁控变压器
③
、连接电抗器
④
、滤波电容器
⑤
、整流逆变器
⑥
、直流支撑电容
⑦
组成了电路中的左侧的电流补偿部分，PF滤波器
⑩
、连接电抗器
⑨
、整流逆变器
⑧
、直流支撑电容
⑦
组成右边电流补偿部分，图1所示的电路中左右两边为以直流支撑电容为中心对称的两套电路，设备通过磁控变压器
③
的输入和PF滤波器
⑩
的输出与电网连接，在电网电压正常时采用右边部分完成电流质量方面的治理，在电网电压异常时采用左边部分完成动态电压的支撑。
[0004]其工作原理：
[0005]在电网电压正常时进行电流质量治理，电流流向如图2所示：
[0006]此时电网能量通过磁通变压器
③
进行能量交互，电流流入动态电压恢复器，该电流目的是维持直流支撑电容
⑦
的电压，使电容的能量始终在理想状态，以便在电网电压异常时进行能量的输出，通左侧部分逆变实现负载电压的迅速支撑。该状态下主要有右边部分的电流补偿部分连续工作，实现系统的无功补偿、谐波滤除、三相有功电流平衡调节功能。
[0007]在电网电压异常时进行电压质量治理，电流流向如图3所示：
[0008]由图3电流流向可知，此时右侧电流补偿部分处于封锁状态，没有进行能量的交互，左侧电压补偿部分处于连续工作状态，利用直流支撑电容
⑦
存储的能量为左侧电路提供，通过整流逆变器
⑥
进行DC/AC变换，为磁控变压器
③
二次侧提供动态电压，此时负载电压为电网电压AC和磁控变压器
③
一次侧电压叠加，通过整流逆变器
⑥
动态调节磁控变压器
③
二次侧电压，实现负载电压的稳压控制。
[0009]由图1、图2和图3可见，目前技术方案采用背靠背的两套整流逆变装置构成，中间通过直流侧支撑电容连接，装置中有两套整流逆变器，其生产成本较大。

技术实现思路

[0010]有鉴于此，本技术实施例提供一种电网电压保护电路，以降低现有技术中的动态电压恢复器的生产升本。
[0011]为实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：
[0012]一种电网电压保护电路，包括：
[0013]触发补偿开关、储能元件、整流逆变器、装置连接电感、滤波器和控制器；
[0014]其中，所述触发补偿开关设置于电网中；
[0015]所述控制器的第一输出端与所述触发补偿开关的控制端相连，所述控制器的第二输出端与所述整流逆变器的控制端相连；
[0016]所述储能元件的充电接口与所述整流逆变器的直流端相连；
[0017]所述整流逆变器的交流端与所述装置连接电感的第一端相连；
[0018]所述装置连接电感的第二端与所述滤波器的输入端相连；
[0019]所述滤波器的输出端连接于所述触发补偿开关与负载之间的电网上；
[0020]所述控制器用于：
[0021]当电网电压在预设范围之内时，控制所述触发补偿开关处于导通状态，使得负载由电网供电，控制所述电网电压保护电路处于电流源工作模式，对负载进行无功补偿，当电网电压不在预设范围之内时，控制所述触发补偿开关处于截止状态，使得负载由所述储能元件供电，控制所述电网电压保护电路处于电压源工作模式。
[0022]可选的，上述电网电压保护电路中，所述控制器控制所述电网电压保护电路处于电流源工作模式时，具体用于：
[0023]基于电网运行数据计算得到负载的功率因数，当所述功率因数小于目标值时，向所述整流逆变器输出补偿控制信号，通过所述补偿控制信号控制所述储能元件向电网提供容性或感性的无功电流。
[0024]可选的，上述电网电压保护电路中，还包括：
[0025]输电线路电阻和输电线路电感；
[0026]所述输电线路电阻和输电线路电感串联连设置在电网上。
[0027]可选的，上述电网电压保护电路中，所述控制器还用于：
[0028]检测电网电流，对检测到的电网电流进行傅里叶变换，去除傅里叶变换后的无效分量后进行傅里叶反变换，对去除无效分量后的傅里叶反变换得到的信号取反，得到PWM调制信号，将所述PWM调制信号加载到所述整流逆变器中，以使得所述整流逆变器基于所述PWM控制信号输出电流至电网中。
[0029]可选的，上述电网电压保护电路中，所述控制器控制所述电网电压保护电路处于电压源工作模式时，具体用于：
[0030]控制所述整流逆变器由电源模式切换为电压模式，控制所述整流逆变器由所述储能元件采集电能，并向所述负载输出预设大小的工作电压。
[0031]可选的，上述电网电压保护电路中，还包括：设置在所述整流逆变器与所述控制器之间的PWM控制信号生成电路；
[0032]所述PWM控制信号生成电路的输入端与所述控制器的信号输出端相连，所述PWM控制信号生成电路的信号输出端与所述整流逆变器中控制开关的控制端相连，所述PWM控制
信号生成电路用于生成并输出与所述控制器的输出信号相匹配的PWM控制信号。
[0033]可选的，上述电网电压保护电路中，还包括：
[0034]与所述控制器相连的IGBT驱动模块；
[0035]设置于所述IGBT驱动模块与所述电网之间的电能质量治理装置；
[0036]所述控制器用于：实时采集电网中的三相电流信号，基于采样到的三相电流信号计算得到电网的三相不平衡度，以及三相平衡转换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网电压保护电路，其特征在于，包括：触发补偿开关、储能元件、整流逆变器、装置连接电感、滤波器和控制器；其中，所述触发补偿开关设置于电网中；所述控制器的第一输出端与所述触发补偿开关的控制端相连，所述控制器的第二输出端与所述整流逆变器的控制端相连；所述储能元件的充电接口与所述整流逆变器的直流端相连；所述整流逆变器的交流端与所述装置连接电感的第一端相连；所述装置连...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋君宇，
申请(专利权)人：北京德亚特应用科技有限公司，
类型：新型
国别省市：