專利名稱：低壓配電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電能質(zhì)量控制裝置，特別涉及 一 種能有效抑制諧 波、實現(xiàn)動態(tài)無功補償、三相不平衡調(diào)節(jié)及輸出電壓穩(wěn)定的多功能低壓配電 系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合控制器。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，負載的非線性、沖擊性及不平衡用電特 性，使電網(wǎng)上產(chǎn)生尖峰脈沖，電流浪涌、無功損耗加大、諧波含量增高及輸 出電壓不穩(wěn)等，因此使公用電網(wǎng)的供電質(zhì)量嚴(yán)重污染，采用交流參數(shù)穩(wěn)壓器
可以抑制尖峰脈沖，電流浪涌，改善功率因素、抑制3次、5次諧波、寬范 圍穩(wěn)定輸出電壓等，提高供配電系統(tǒng)的質(zhì)量，但交流參數(shù)穩(wěn)壓器對高次諧波 抑制能力差，不適合無功損耗大、功率因素低的供配電設(shè)備使用。電力有源 濾波器，具有動態(tài)無功補償、三相不平衡調(diào)節(jié)和抑制諧波范圍寬等特點，電 力有源濾波器和串聯(lián)型動態(tài)電壓恢復(fù)器組成低壓配電系統(tǒng)電能質(zhì)量統(tǒng)一控 制器，具有快速、抑制諧波、動態(tài)無功補償、三相不平衡調(diào)節(jié)、穩(wěn)壓、抗干 擾等多種功能，但因造價高，運行維護費高及抗雷擊能力弱等，未能得到廣 泛推廣應(yīng)用。
有鑒于此，為了克服上述缺點，本創(chuàng)作人根據(jù)自己的實際經(jīng)驗及技術(shù)理 念，經(jīng)研究、開發(fā)，而終有本實用新型產(chǎn)生。

實用新型內(nèi)容
本實用新型是要提供一種低壓配電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合控制器，以解決使 其能有效抑制諧波、實現(xiàn)動態(tài)無功補償、三相不平衡調(diào)節(jié)及輸出電壓穩(wěn)定的 技術(shù)問題。
解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是這樣的
一種低壓配電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合控制器，包括有一交流參數(shù)穩(wěn)壓器，其 輸入端串聯(lián)有電力無源濾波器，其特征是該交流參數(shù)穩(wěn)壓器并聯(lián)至少一個 電力有源濾波器；
該交流參數(shù)穩(wěn)壓器的每相主變壓器的次級主線圈并聯(lián)至少三組由電感
及電容串聯(lián)組成的無源濾波器；
該配電系統(tǒng)為三相或單相； 該電力無源濾波器為L-C7C型濾波結(jié)構(gòu)。
該電力有源濾波器采用市售標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品，其功能包括有取樣、諧波分析、 模數(shù)轉(zhuǎn)換、觸發(fā)及開關(guān)電路反向諧波補償電流注入等。通過分離出諧波電流 分量和無功電流，并產(chǎn)生反向諧波補償電流，注入電網(wǎng)，達到抑制諧波和進 行無功補償?shù)哪康摹?br> 本實用新型的配電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合控制器由電力無源濾波器、電力有 源濾波器及單相或三相交流參數(shù)穩(wěn)壓器三部分組成，其中電力無源濾波器可 以押制共模干擾，提高防雷擊能力，電力有源濾波器與單相或三相交流參數(shù)
穩(wěn)壓器并聯(lián)使用，具有抑制3次及50次以下諧波、三相不平衡調(diào)節(jié)及動態(tài) 無功補償和穩(wěn)定輸出電壓的功能，同時改進了三相交流參數(shù)穩(wěn)壓器換能結(jié)構(gòu) 設(shè)計，提高效率，在原來兩組L、 C無源濾波器基礎(chǔ)上增加一組或多組L、 C無源濾波器設(shè)計，這樣能有效抑制非線性負載反饋產(chǎn)生的3次、5次及7 次或更高次諧波及進行無功補償，由于交流參數(shù)穩(wěn)壓器承擔(dān)了對低次諧波的 抑制，使電力有源濾波器的功率容量較常規(guī)應(yīng)用減少了三分之一，由于交流 參數(shù)穩(wěn)壓器的隔離、屏蔽作用，電力有源濾波器及交流參數(shù)穩(wěn)壓器之間及電 力有源濾波器與負載之間不會發(fā)生諧波短路現(xiàn)象；其結(jié)構(gòu)簡單，使用維護方 便，成本低、易于推廣應(yīng)用，從而解決了使其能有效抑制諧波、實現(xiàn)動態(tài)無 功補償、三相不平衡調(diào)節(jié)及輸出電壓穩(wěn)定的技術(shù)問題。 本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，其優(yōu)點如下
i、本實用新型的核心是一個或多個電力有源濾波器與交流參數(shù)穩(wěn)壓器 并聯(lián)，構(gòu)成低壓配電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合控制器的主體，達到供電設(shè)備同日，
高了抑制諧波、動態(tài)無功補償、三相平衡調(diào)節(jié)及穩(wěn)壓四大功能，根據(jù)負載功 率大小，可以選擇一個或多個電力有源濾波器并聯(lián)組合應(yīng)用。
2、 本實用新型的交流參數(shù)穩(wěn)壓器的每相主變壓器的次級并聯(lián)三組或多
組L、 C串聯(lián)無源濾波器，具有抑制非線性負載反饋的3次、5次及7次或 更高次諧波的能力，同時發(fā)揮電力有源濾波器抑制高次諧波，即g次以上 50次以下、動態(tài)無功補償及三相平衡調(diào)節(jié)功能，因電力有源濾波器的功效 高，而消耗的功率低，.制造成本減少。
3、 本實用新型提高了動態(tài)無功補償能力，當(dāng)輸入功率因數(shù)》0.7，其輸 出功率因數(shù)》0.95，節(jié)能10%~15%;動態(tài)濾波能力強，抑制50次以下諧波， 當(dāng)輸入電壓波形失真《20%時，輸出電壓波形失真《3%。
4、 本實用新型輸出電壓穩(wěn)定性好，使用維護方便，成本低、易于推廣 應(yīng)用，當(dāng)輸入電壓單相i5^300V，三相電壓2gO 460V變化時，其輸出電 壓穩(wěn)定度為220V或380V的± 1~2°二。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，該低壓配電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜 食控制器，裝設(shè)于三相供配電系統(tǒng)i0與平衡負載40之間，包括有一交流參 數(shù)穩(wěn)壓器30，其輸入端串聯(lián)有電力無源濾波器20，其中，該交流參數(shù)穩(wěn)壓 器30并聯(lián)至少一個電力有源濾波器50;
該交流參數(shù)穩(wěn)壓器30的每相主變壓器的次級主線圈31并聯(lián)至少三組由 電感及電容(L1及C1、 L2及C2、 L3及C3)串聯(lián)組成的無源濾波器32;
該配電系統(tǒng)為三相或單相；
該電力無源濾波器20為L-C兀型濾波結(jié)構(gòu)，在原來兩組L、 C無源濾 波器基礎(chǔ)上增加一組或多組L、 C無源濾波器設(shè)計。
該綜合控制器的工作原理其中，電力無源濾波器20為典型的L-C兀
型濾波結(jié)構(gòu)，抑制共模千擾，提高綜合控制器抗雷擊能力；電力有源濾波器
50是通過取樣、諧波分析、模數(shù)轉(zhuǎn)換，分離出諧波電流分量及無功電流， 經(jīng)觸發(fā)開關(guān)電路產(chǎn)生反囪諧波補償電流.，注入交流參數(shù)穩(wěn)壓器30輸入端， 達到抑制諧波及進行無功補償?shù)哪康模蝗嘟涣鲄?shù)穩(wěn)壓器30每相的主變 壓器都由四組線圈組成，工作時次級主線圈3il處于諧振磁飽和狀態(tài)，初級 電壓變化，次級輸出電壓基本不變，次級主線圈31和輔線圈的連接要使輔 線圈產(chǎn)生的磁力線方向與次級主線圈31產(chǎn)生的磁力線方向相反，通過電壓 補償達到穩(wěn)定輸出電壓的目的，而次級主線圈3i并聯(lián)三組或多組由電感LI 、 L2、 L3及電容C1、 C2、 C3串聯(lián)組成的無源濾波器32，選取適當(dāng)?shù)碾姼蠰， 用電容C值及次級主線圈31的抽頭匝數(shù)，使頻率為150Hz、 250Hz及350Hz 時，LiCl、 L2C2及L3C3串聯(lián)回路的等效阻抗分別趨近于零，從而實現(xiàn)抑 制非線性負載反饋的3次、5次及7次或更高次諧波。由此可見，該綜合控 制器達到供電設(shè)備同時提高了抑制諧被、動態(tài)無功補償、三相平衡調(diào)節(jié)及穩(wěn) 壓四大功能，并且抗尖峰脈沖干擾，抗雷擊能力強，性能/價格比高等特點， 而且實用性強。
綜上所述，本實用新型提升了使用功效，具有新穎性、實用性，符合實 用新型專利各要件，故依法提出實用新型專利申請。
權(quán)利要求1、一種低壓配電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合控制器，包括有一交流參數(shù)穩(wěn)壓器，其輸入端串聯(lián)有電力無源濾波器，其特征是該交流參數(shù)穩(wěn)壓器并聯(lián)至少一個電力有源濾波器；該交流參數(shù)穩(wěn)壓器的每相主變壓器的次級主線圈并聯(lián)至少三組由電感及電容串聯(lián)組成的無源濾波器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓配電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合控制器，其特征 是該配電系統(tǒng)為三相或單相。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓配電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合控制器，其特征 是該電力無源濾波器為L-C7i型濾波結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種低壓配電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合控制器，包括一交流參數(shù)穩(wěn)壓器，其輸入端串聯(lián)電力無源濾波器，其特征是交流參數(shù)穩(wěn)壓器并聯(lián)至少一個電力有源濾波器，交流參數(shù)穩(wěn)壓器每相主變壓器的次級主線圈并聯(lián)至少三組由電感及電容串聯(lián)組成的無源濾波器，具寬范圍穩(wěn)壓、抑制非線性負載反饋產(chǎn)生的3次、5次、7次及以上諧波的能力，電力有源濾波器為標(biāo)準(zhǔn)型，具動態(tài)超負荷運轉(zhuǎn)補償，三相平衡調(diào)節(jié)及抑制電網(wǎng)及負載反饋產(chǎn)生的50次以下諧波等功能，L-Cπ型電力無源濾波器可抑制共模干擾，提高抗雷擊能力；該綜合控制器應(yīng)用于三相或單相供電系統(tǒng)，具有抑制諧波、動態(tài)無功補償、三相平衡調(diào)節(jié)及寬范圍穩(wěn)壓四大功能，結(jié)構(gòu)簡單，使用維護方便，成本低、易于推廣應(yīng)用。
文檔編號H03H7/01GK201001042SQ20072000350
公開日2008年1月2日 申請日期2007年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月8日
發(fā)明者南權(quán)芳, 張振祥, 徐斌裕, 譚國林 申請人:羅定市無線電科技有限公司