CN106856326A - 一种内嵌式电能质量优化装置 - Google Patents

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舒观澜
戴维
夏青
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Abstract

本发明涉及一种内嵌式电能质量优化装置，用以实现谐波补偿、无功电流补偿和电压不平衡补偿，该装置设置在开关柜、无功补偿柜和大型变频器中，包括底座、壳体以及设置在壳体内部的有源补偿组件，所述的壳体上设有插拔接口、电信号采集接口和电能输出接口，所述的电信号采集接口和电能输出接口与有源补偿组件连接，所述的底座固定在开关柜、无功补偿柜或大型变频器上，并且通过插拔接口与壳体连接。与现有技术相比，本发明具有分体化设计、操作方便、适用范围广、无线通信等优点。

Description

一种内嵌式电能质量优化装置
技术领域
本发明涉及电能补偿领域，尤其是涉及一种内嵌式电能质量优化装置。
背景技术
近年来，随着现代工业的迅猛发展，高压配电网络中的非线性负载日益增多，例如电弧炉、变频器以及整流装置，这些装置导致配电网的电能质量变得非常恶劣，如产生畸变、无功波动以及不平衡等问题。为了获得可靠的供电质量，这些电能质量问题必须得到有效的治理。在高压配电领域，采用何种补偿装置改善电能质量是一个亟待解决的问题。
现有的电能补偿装置是通过在需要补偿的电气设备中，增设电能补偿装置，但是该电能补偿装置只能适用于该设备中，不能通用转换，并且由于电能补偿装置是固定在装置内部的，如果损坏更换或升级改造时必须完全卸下，操作繁琐。
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分体化设计、操作方便、适用范围广、无线通信的内嵌式电能质量优化装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种模块化内嵌式电能质量优化装置，用以实现谐波补偿、无功电流补偿和电压不平衡补偿，该装置设置在开关柜、无功补偿柜和大型变频器中，包括底座、壳体以及设置在壳体内部的有源补偿组件，所述的壳体上设有插拔接口、电信号采集接口和电能输出接口，所述的电信号采集接口和电能输出接口与有源补偿组件连接，所述的底座固定在开关柜、无功补偿柜或大型变频器上，并且通过插拔接口与壳体连接。
所述的有源补偿组件包括储能电源、无线信号通信器以及依次连接的电能信号采集器、CPLD、PWM电路和三电平逆变器，所述的储能电源与三电平逆变器连接，所述的无线信号通信器与CPLD连接，所述的电能信号采集器与电信号采集接口连接。
所述的壳体为绝缘防爆壳体，内部还设有与CPLD连接的温度监测器和风扇。
所述的信号采集接口包括电压采集接口、电流采集接口和功率采集接口。
所述的三电平逆变器为三电平双降压式全桥逆变器，并且通过整流桥与储能电源连接。
所述的有源补偿组件还包括电抗器，所述的壳体上还设有电抗器接入端子，所述的电抗器通过开关与电抗器接入端子连接，所述的开关与CPLD连接。
所述的底座和壳体上均设有挂环，并通过弹簧绳连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、分体化设计：本发明分为壳体和底座两部分，通过插拔接口插拔连接，同时为了防止意外掉落，通过弹簧绳将其连接以保证安全，同时有源补偿组件通过壳体上的信号采集接口采集负载侧母线的信号，并且可以选择采集信号的种类，还能通过壳体上电能输出接口进行电能输出，便于操作。
二、操作方便：由于壳体上设有信号采集接口和电能输出接口，本装置能够方便的更换和维修，只需将壳体拔出即可。
三、适用范围广：本装置能够在开关柜、无功补偿柜或大型变频器上进行电能优化，适用范围广。
四、无线通信：现有的补偿装置无法进行远程信息通信，本发明可以通过无线信号通信器与上位机无线通信，能够有效的实现监控。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1、电信号采集接口，2、电能信号采集器，3、CPLD，4、PWM电路，5、三电平逆变器，6、储能电源，7、电能输出接口，8、无线信号通信器。
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，一种内嵌式电能质量优化装置，用以实现谐波补偿、无功电流补偿和电压不平衡补偿，该装置设置在开关柜、无功补偿柜和大型变频器中，包括底座、壳体以及设置在壳体内部的有源补偿组件，壳体上设有插拔接口、电信号采集接口1和电能输出接口7，电信号采集接口1和电能输出接口7与有源补偿组件连接，底座固定在开关柜、无功补偿柜或大型变频器上，并且通过插拔接口与壳体连接。
有源补偿组件包括储能电源6、无线信号通信器8以及依次连接的电能信号采集器2、CPLD3、PWM电路4和三电平逆变器5，储能电源6与三电平逆变器5连接，无线信号通信器8与CPLD3连接，电能信号采集器2与电信号采集接口1连接，壳体为绝缘防爆壳体，内部还设有与CPLD3连接的温度监测器和风扇，信号采集接口1包括电压采集接口、电流采集接口和功率采集接口。
三电平逆变器5为三电平双降压式全桥逆变器，并且通过整流桥与储能电源6连接。
有源补偿组件还包括电抗器，壳体上还设有电抗器接入端子，电抗器通过开关与电抗器接入端子连接，开关与CPLD3连接，底座和壳体上均设有挂环，并通过弹簧绳连接。

Claims (7)

1.一种内嵌式电能质量优化装置，用以实现谐波补偿、无功电流补偿和电压不平衡补偿，其特征在于，该装置设置在开关柜、无功补偿柜或大型变频器中，包括底座、壳体以及设置在壳体内部的有源补偿组件，所述的壳体上设有插拔接口、电信号采集接口(1)和电能输出接口(7)，所述的电信号采集接口(1)和电能输出接口(7)分别与有源补偿组件连接，所述的底座固定在开关柜、无功补偿柜或大型变频器上，并且通过插拔接口与壳体连接。
2.根据权利要求1所述的一种内嵌式电能质量优化装置，其特征在于，所述的有源补偿组件包括储能电源(6)、无线信号通信器(8)以及依次连接的电能信号采集器(2)、CPLD(3)、PWM电路(4)和三电平逆变器(5)，所述的储能电源(6)与三电平逆变器(5)连接，所述的无线信号通信器(8)与CPLD(3)连接，所述的电能信号采集器(2)与电信号采集接口(1)连接，所述的三电平逆变器(5)与电能输出接口(7)连接。
3.根据权利要求1所述的一种内嵌式电能质量优化装置，其特征在于，所述的壳体为绝缘防爆壳体，内部还设有与CPLD(3)连接的温度监测器和风扇。
4.根据权利要求1所述的一种内嵌式电能质量优化装置，其特征在于，所述的信号采集接口(1)包括电压采集接口、电流采集接口和功率采集接口。
5.根据权利要求1所述的一种内嵌式电能质量优化装置，其特征在于，所述的三电平逆变器(5)为三电平双降压式全桥逆变器，并且通过整流桥与储能电源(6)连接。
6.根据权利要求2所述的一种内嵌式电能质量优化装置，其特征在于，所述的有源补偿组件还包括电抗器，所述的壳体上还设有电抗器接入端子，所述的电抗器通过开关与电抗器接入端子连接，所述的开关与CPLD(3)连接。
7.根据权利要求1所述的一种内嵌式电能质量优化装置，其特征在于，所述的底座和壳体上均设有挂环，并通过弹簧绳连接。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080308141A1 (en) * 2003-12-15 2008-12-18 General Electric Company Photovoltaic power converter system with a controller configured to actively compensate load harmonics
CN203607849U (zh) * 2013-10-18 2014-05-21 李树广 有源电网高次谐波与无功电力的补偿节能装置
CN204030358U (zh) * 2014-07-09 2014-12-17 国家电网公司 一种智能台区低压配电柜

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