一種有源電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)裝置及其檢測(cè)算法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種有源電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)裝置及其檢測(cè)算法，包括柜體、功率單元、防護(hù)板、斷路器單元、二次安裝板單元、直流電容單元、風(fēng)機(jī)、L1電抗器、L2電抗器、濾波電容、接觸器，二次安裝板單元通過二次安裝板支撐固定，二次安裝板由金屬板材制作；柜體頂部設(shè)有通氣窗，下部設(shè)有通風(fēng)百葉，柜體背面上部和下部均設(shè)有進(jìn)線連接裝置。優(yōu)點(diǎn)是：同一裝置，在系統(tǒng)控制下，可分別實(shí)現(xiàn)SVG（靜止無功發(fā)生器）或APF（有源電力濾波器）的功能，也可同時(shí)實(shí)現(xiàn)SVG和APF功能，即本設(shè)計(jì)從硬件和軟件同時(shí)兼顧SVG或APF的功能要求。本裝置易于分別實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容；采用模塊化設(shè)計(jì)，功率密度高，體積小，減少連接母排長度。
【專利說明】一種有源電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)裝置及其檢測(cè)算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電能質(zhì)量治理裝備領(lǐng)域，尤其涉及一種有源電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)裝置及其檢測(cè)算法。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著國民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高和電力工業(yè)的快速的發(fā)展,大功率電力電子設(shè)備在工業(yè)中逐步得以廣泛使用，因此而產(chǎn)生的無功和諧波污染也日益嚴(yán)重。
[0003]如今各種電力電子裝置的大功率開關(guān)器件均在非線性狀態(tài)下工作，這不但使電網(wǎng)系統(tǒng)的功率因數(shù)在一定程度上降低，而且大量的諧波電流也注入到電網(wǎng)中，形成巨大的電力公害，造成電網(wǎng)的不穩(wěn)定性，不安全和浪費(fèi)，為此，無功和諧波治理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0004]傳統(tǒng)無功補(bǔ)償和諧波治理設(shè)備和技術(shù)，可以達(dá)到無功補(bǔ)償和諧波治理的目的，但是存在缺陷，可概括為:
[0005](I)對(duì)待一些特殊的無功和諧波能夠進(jìn)行簡單的治理；
[0006](2)現(xiàn)有的技術(shù)，在同一裝置中不能同時(shí)處理無功和諧波；
[0007](3)傳統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)松散，體積大，本身功耗大，有色金屬耗材也較多，增加了生產(chǎn)成本。
[0008](4)設(shè)備控制系統(tǒng)容易受到電磁干擾，影響設(shè)備的穩(wěn)定工作。
[0009](5)設(shè)備容易受到環(huán)境溫度、濕度、鹽霧和靜電的影響，造成設(shè)備過熱、局部放電等故障。
[0010](6)設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，維修更換不方便。
[0011](7)對(duì)諧波次數(shù)頻繁發(fā)生變化的線性或者非線性負(fù)載的濾波效果不是很好；
[0012]隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展，人們采用有源電力濾波器替代無源濾波器。
[0013]有源電力濾波器分單獨(dú)使用和混合使用兩大類，一般要求時(shí)，單獨(dú)使用即可滿足要求，其單獨(dú)使用，又分并聯(lián)型和串聯(lián)型。目前，由于負(fù)載接入電網(wǎng)是與主電路并行的，所以稱這種方式為并聯(lián)型。這種形式是有源電力濾波器最基本一種，也是當(dāng)今應(yīng)用范圍最廣的一種。但是現(xiàn)有并聯(lián)型有源電力濾波器的柜體結(jié)構(gòu)龐大，自身功耗大，諧波濾除范圍小，響應(yīng)速度慢，不能同時(shí)治理多種電能質(zhì)量問題，無自動(dòng)限流運(yùn)行功能，智能程度低，僅有模擬顯示等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種有源電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)裝置及其檢測(cè)算法，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無功和諧波治理，整體結(jié)構(gòu)上減小體積。
[0015]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0016]一種有源電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)裝置及其檢測(cè)算法，包括柜體、功率單元、防護(hù)板、斷路器單元、二次安裝板單元、直流電容單元、風(fēng)機(jī)、LI電抗器、L2電抗器、濾波電容、接觸器，
[0017]二次安裝板單元通過二次安裝板支撐固定，二次安裝板由金屬板材制作；[0018]柜體頂部設(shè)有通氣窗，下部設(shè)有通風(fēng)百葉，柜體外部的正面設(shè)有柜門，柜體背面上部和下部均設(shè)有進(jìn)線連接裝置；
[0019]柜體內(nèi)分為四層結(jié)構(gòu)，第一層設(shè)有功率單元、直流電容單元、風(fēng)機(jī)，其中，功率單元與直流電容單元為分體式結(jié)構(gòu)，功率單元安置在柜體正面靠近柜門處，直流電容下部設(shè)有風(fēng)機(jī)；第二層設(shè)有L2電抗器和二次安裝板單元，二次安裝板單元安裝在功率單元下部；第三層設(shè)有LI電抗器、濾波電容；底層設(shè)有接觸器和斷路器單元，所述的柜體正面柜門內(nèi)設(shè)有防護(hù)板，功率單元外部設(shè)有防護(hù)罩；所述的防護(hù)板與防護(hù)罩均采用可降解非金屬材料制作。
[0020]所述的二次安裝板單元的電路板上涂敷有三防漆層。
[0021 ] 所述的直流電容單元外部設(shè)有散熱片。
[0022]所述的功率單元包括IGBT模塊、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接板、散熱器，其中，IGBT模塊與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接板連接，IGBT模塊通過散熱器散熱，所述散熱器由若干個(gè)齒狀結(jié)構(gòu)的散熱板組成。
[0023]利用上述裝置實(shí)現(xiàn)的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)的檢測(cè)算法，包括以下步驟:
[0024]I)設(shè)三相電壓和電流的瞬時(shí)值分別為ea、e b、ec和ia、i b、i。，將它們進(jìn)行abc/α-β變換，轉(zhuǎn)換到α-β兩相正交的靜止坐標(biāo)系下，可得兩相瞬時(shí)電壓θα、θ0和兩相瞬時(shí)電流i α、i e:
【權(quán)利要求】
1.一種有源電能質(zhì)量綜 合調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，包括柜體、功率單元、防護(hù)板、斷路器單元、二次安裝板單元、直流電容單元、風(fēng)機(jī)、L1電抗器、L2電抗器、濾波電容、接觸器， 二次安裝板單元通過二次安裝板支撐固定，二次安裝板由金屬板材制作； 柜體頂部設(shè)有通氣窗，下部設(shè)有通風(fēng)百葉，柜體外部的正面設(shè)有柜門，柜體背面上部和下部均設(shè)有進(jìn)線板； 柜體內(nèi)分為四層結(jié)構(gòu)，第一層設(shè)有功率單元、直流電容單元、風(fēng)機(jī)，功率單元與直流電容單元為分體式結(jié)構(gòu)，功率單元設(shè)置在柜體正面靠近柜門處，直流電容下部設(shè)有風(fēng)機(jī)；第二層設(shè)有L2電抗器和二次安裝板單元，二次安裝板單元設(shè)置在功率單元下部；第三層設(shè)有LI電抗器、濾波電容；底層設(shè)有接觸器和斷路器單元，所述的柜體正面柜門內(nèi)設(shè)有防護(hù)板，功率單元外部設(shè)有防護(hù)罩；所述的防護(hù)板與防護(hù)罩均采用樹脂材料制作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述的二次安裝板單元的電路板上涂敷有三防漆層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述的直流電容單元外部設(shè)有散熱片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述的功率單元包括IGBT模塊、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接板、散熱器，IGBT模塊與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接板連接，IGBT模塊與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接板均通過散熱器散熱，所述散熱器由若干個(gè)齒狀結(jié)構(gòu)的散熱板組成。
5.利用權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的裝置實(shí)現(xiàn)的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)的檢測(cè)算法，其特征在于，包括以下步驟: 1)設(shè)三相電壓和電流的瞬時(shí)值分別為ea、eb、e。和ia、i b、i。，將它們進(jìn)行abc/α -β變換，轉(zhuǎn)換到α-β兩相正交的靜止坐標(biāo)系下，可得兩相瞬時(shí)電壓ea、ee和兩相瞬時(shí)電流i a 、 i β:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電能質(zhì)量調(diào)節(jié)的檢測(cè)算法，其特征在于，通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單獨(dú)無功控制、單獨(dú)諧波控制及SVG+APF控制。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK103904663SQ201410161530
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】張巍, 王春巖, 蘇興龍 申請(qǐng)人:張巍