CN106374487A - 一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置 - Google Patents

一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106374487A
CN106374487A CN201510442619.2A CN201510442619A CN106374487A CN 106374487 A CN106374487 A CN 106374487A CN 201510442619 A CN201510442619 A CN 201510442619A CN 106374487 A CN106374487 A CN 106374487A
Authority
CN
China
Prior art keywords
level inverter
active power
power filter
carries
outdoor type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510442619.2A
Other languages
English (en)
Inventor
舒观澜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leith Electric (shanghai) Co Ltd
Original Assignee
Leith Electric (shanghai) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leith Electric (shanghai) Co Ltd filed Critical Leith Electric (shanghai) Co Ltd
Priority to CN201510442619.2A priority Critical patent/CN106374487A/zh
Publication of CN106374487A publication Critical patent/CN106374487A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/20—Active power filtering [APF]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks

Abstract

本发明涉及一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置，与变压器二次侧和非线性负载之间的母线连接，用以在负载侧抑制三相不平衡电流和谐波补偿，该装置包括设置在母线上的信号采集点和电能输出点，以及信号采集器、控制器、PWM电路、三电平逆变器和储能元件，所述的信号采集点、信号采集器、控制器、PWM电路、三电平逆变器和电能输出点依次连接，所述的储能元件与三电平逆变器连接。与现有技术相比，本发明具有占地小、运行可靠、适用范围广、功能强大、适用于多种接线方式等优点。

Description

一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置
技术领域
本发明涉及一种电力有源滤波装置，尤其是涉及一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置。
背景技术
在中低压配电网中的三相负荷随机变化，三相负荷不平衡会引起旋转电机的附加发热和振动，危及其安全运行和正常出力，引起以负序分量为起动元件的多种保护发生误动作，这对电网安全运行是有严重威胁的。非线性负荷引起的谐波同样带来严重的负面影响，特别是随着电力电子技术的迅猛发展，各种电力电子装置在发电、输电、配电和用电系统中日益广泛的应用，它对电网所带来的谐波、无功污染也逐渐严重。同时随着社会信息化的进步，非线性负载(如计算机控制系统、精密电子设备等)的广泛应用，对电能质量也提出了更高的要求。
由于非线性负载侧母线与变压器二次侧的三相线路的接法不同，传统的二电平逆变器只能适应于三角形接法，对于电机负载时的星形接法，就不能起到很好的作用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种占地小、运行可靠、适用范围广、功能强大、适用于多种接线方式的户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置，与变压器二次侧和非线性负载之间的母线连接，用以在负载侧抑制三相不平衡电流和谐波补偿，该装置包括设置在母线上的信号采集点和电能输出点，以及信号采集器、控制器、PWM电路、三电平逆变器和储能元件，所述的信号采集点、信号采集器、控制器、PWM电路、三电平逆变器和电能输出点依次连接，所述的储能元件与三电平逆变器连接。
所述的信号采集器包括电流互感器、电压互感器和电能表。
所述的控制器包括ARM、DSP、CPLD和FPGA。
所述的三电平逆变器与储能元件之间还设有三相整流桥。
所述的电力有源滤波装置设置在户外柱上，高度为4.5-5m，且外部套设有防爆外壳。
所述的电力有源滤波装置还包括设置在负载侧母线上的电抗器。
所述的储能元件为锂离子蓄电池。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、占地小、运行可靠：该装置应用于户外柱上，占地面积大大减小，解决了传统户外补偿装置运维中的防天气灾害、防外力破坏以及散热等问题，可有效节约土地资源，拓展城市电网的发展空间，提高供电可靠性。
二、适用范围广：柱上式补偿装置可以广泛应用于城市闹市区、景观地带、居民小区等地，适用于各种常规负载和非线性负载减轻了城区配电变压器建设的压力，安装方便，配置灵活多变。
三、功能强大：本装置不仅能够对负载侧非线性负荷产生的谐波进行补偿，改善系统侧电能质量，还能在消除系统中谐波的同时还可以进行三相不平衡抑制，并且在负载侧电路上设置了电抗器提升了补偿的效果。
四、适用于多种接线方式：本发明的逆变器采用了三电平逆变器代替了原来的二电平滤波器，能够适应负载侧的星形接法，同时具有二电平滤波器适应的三角形接法，适用范围广，效果好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为三电平逆变器的电路结构示意图。
其中，1、非线性负载，2、采集器，3、控制器，4、PWM电路，5、三电平逆变器，6、储能元件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例：
如图1所示，一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置，与变压器二次侧和非线性负载1之间的母线连接，用以在负载侧抑制三相不平衡电流和谐波补偿，该装置包括设置在母线上的信号采集点和电能输出点，以及信号采集器2、控制器3、PWM电路4、三电平逆变器5和储能元件6，信号采集点、信号采集器2、控制器3、PWM电路4、三电平逆变器5和电能输出点依次连接，储能元件6与三电平逆变器5连接，储能元件6为锂离子蓄电池。
信号采集器2包括电流互感器、电压互感器和电能表，控制器3为DSP，三电平逆变器5与储能元件6之间还设有三相整流桥，电力有源滤波装置设置在户外柱上，高度为4.5-5m，且外部套设有防爆外壳，电力有源滤波装置还包括设置在负载侧母线上的电抗器。
如图2所示，三电平逆变器5主电路的每个桥臂由四个开关管和两个钳位二极管组成。当桥臂的上两个开关管导通三电平逆变器5输出正电平，当桥臂的中间两个开关管导通时，三电平逆变器5输出零电平，当桥臂的下两个开关管导通时，三电平逆变器5输出负电平，两个二极管起到钳制中点电位的作用，因此这种形式的变流器被称为中点钳位型(NPC)变流器，主电路的直流侧由两个(两组)电容串联而成，两个电容的中点与每个桥臂的二极管相连，其中点电位受每相电流的影响。
本发明可以对负载侧非线性负荷产生的谐波进行补偿，改善系统侧电能质量，提高电能利用率。通过信号采集器2检测母线的电流、电压和电功率，并通过内部DSP的计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM电路4产生PWM信号发送给三电平逆变器5的IGBT，控制三电平逆变器5产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的电流注入到电网中，达到滤波的目的。
本发明还通过控制三电平逆变器5各相桥臂上的IGBT的通断，产生高于或低于负载侧电压的可控电压，这个电压的幅值和相位可以控制，从而与负载侧之间产生电压差，使负载侧和本装置产生能量流动，这些能量在三相线和中线中流动，补偿抑制三相负荷不均带来的三相电流不平衡。

Claims (7)

1.一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置，与变压器二次侧和非线性负载(1)之间的母线连接，用以在负载侧抑制三相不平衡电流和谐波补偿，其特征在于，该装置包括设置在母线上的信号采集点和电能输出点，以及信号采集器(2)、控制器(3)、PWM电路(4)、三电平逆变器(5)和储能元件(6)，所述的信号采集点、信号采集器(2)、控制器(3)、PWM电路(4)、三电平逆变器(5)和电能输出点依次连接，所述的储能元件(6)与三电平逆变器(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置，其特征在于，所述的信号采集器(2)包括电流互感器、电压互感器和电能表。
3.根据权利要求1所述的一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置，其特征在于，所述的控制器(3)包括ARM、DSP、CPLD和FPGA。
4.根据权利要求1所述的一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置，其特征在于，所述的三电平逆变器(5)与储能元件(6)之间还设有三相整流桥。
5.根据权利要求1所述的一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置，其特征在于，所述的电力有源滤波装置设置在户外柱上，高度为4.5-5m，且外部套设有防爆外壳。
6.根据权利要求1所述的一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置，其特征在于，所述的电力有源滤波装置还包括设置在负载侧母线上的电抗器。
7.根据权利要求1所述的一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置，其特征在于，所述的储能元件(6)为锂离子蓄电池。
CN201510442619.2A 2015-07-24 2015-07-24 一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置 Pending CN106374487A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510442619.2A CN106374487A (zh) 2015-07-24 2015-07-24 一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510442619.2A CN106374487A (zh) 2015-07-24 2015-07-24 一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106374487A true CN106374487A (zh) 2017-02-01

Family

ID=57880962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510442619.2A Pending CN106374487A (zh) 2015-07-24 2015-07-24 一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106374487A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110190613A (zh) * 2019-07-03 2019-08-30 深圳市泰昂能源科技股份有限公司 配电调节装置和配电调节方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1540831A (zh) * 2003-10-24 2004-10-27 华南理工大学 电力系统综合补偿装置及综合补偿方法
CN101719673A (zh) * 2009-12-28 2010-06-02 苏州工业园区和顺电气股份有限公司 一种具有储能功能的有源电力滤波器
CN201994670U (zh) * 2010-10-26 2011-09-28 中国电力科学研究院 一种低压动态广义无功补偿装置
CN102611108A (zh) * 2012-03-09 2012-07-25 湖南大学 三电平三相四线有源电力滤波器及其控制方法
CN102891493A (zh) * 2012-10-23 2013-01-23 江苏华峰电器控制设备有限公司 有源滤波无功补偿装置
CN204407893U (zh) * 2014-12-17 2015-06-17 利思电气（上海）有限公司 用于户外柱上的谐波无功补偿装置
CN204928147U (zh) * 2015-07-24 2015-12-30 利思电气（上海）有限公司 一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1540831A (zh) * 2003-10-24 2004-10-27 华南理工大学 电力系统综合补偿装置及综合补偿方法
CN101719673A (zh) * 2009-12-28 2010-06-02 苏州工业园区和顺电气股份有限公司 一种具有储能功能的有源电力滤波器
CN201994670U (zh) * 2010-10-26 2011-09-28 中国电力科学研究院 一种低压动态广义无功补偿装置
CN102611108A (zh) * 2012-03-09 2012-07-25 湖南大学 三电平三相四线有源电力滤波器及其控制方法
CN102891493A (zh) * 2012-10-23 2013-01-23 江苏华峰电器控制设备有限公司 有源滤波无功补偿装置
CN204407893U (zh) * 2014-12-17 2015-06-17 利思电气（上海）有限公司 用于户外柱上的谐波无功补偿装置
CN204928147U (zh) * 2015-07-24 2015-12-30 利思电气（上海）有限公司 一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110190613A (zh) * 2019-07-03 2019-08-30 深圳市泰昂能源科技股份有限公司 配电调节装置和配电调节方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Le Blond et al. Design of protection schemes for multi-terminal HVDC systems
CN203608108U (zh) 模块化多电平变换器电容电压自平衡电路
CN102938560A (zh) 一种基于双极式结构的直流换流站
CN105896586A (zh) 一种电压源换流器的故障定位及恢复方法和系统
CN103401459B (zh) 一种三角形连接的链式h桥直挂式逆变器相间直流侧电压平衡控制方法
CN103633872A (zh) 模块化多电平变换器电容电压自平衡电路
CN103401462A (zh) 基于三电平h桥级联的静止同步补偿器及电压源逆变模块
CN111600494A (zh) 一种改善电力电子变压器冗余后运行性能的控制方法
CN104578083B (zh) 一种配电网动态电压稳定器的控制策略
CN102608468B (zh) 一种检测海上风电柔性直流输电变流器特性的试验系统
CN102593852A (zh) 一种基于分布式并网逆变器的三相负序电压补偿方法
Wang et al. A novel hybrid directional comparison pilot protection scheme for the LCC-VSC hybrid HVDC transmission lines
CN104979846A (zh) 一种多电平逆变器低电压穿越控制方法、设备及系统
CN108270349B (zh) 一种基于主动旁路的mmc单相交流接地故障热冲击平抑控制方法
CN104578736A (zh) 基于动态矢量限幅的变流器限流保护的控制方法及变流器
CN204928147U (zh) 一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置
CN106786589A (zh) 一种690v三电平三桥臂并联型有源滤波器
Rajasekhar et al. Harmonics reduction and power quality improvement by using DPFC
CN103683327A (zh) 一种应用于风机低电压穿越的单相可控串联补偿装置
CN202563019U (zh) 一种检测海上风电柔性直流输电变流器特性的试验系统
CN106374487A (zh) 一种户外型带有三电平逆变器的电力有源滤波装置
CN204928145U (zh) 一种柱上电力有源滤波装置
Wan et al. An active and reactive power regulating system based on a cascaded-converter
CN210821908U (zh) 一种基于模块化多电平的高速铁路负荷特性调整装置
Ramesh et al. Power transfer capability & reliability improvement in a transmission line using distributed power-flow controller

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170201

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication