CN202121324U - 动态谐波抑制及无功补偿设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及动态谐波抑制及无功补偿设备，包括电压采样器、电流采样器和实时补偿电路，所述实时补偿电路包括相连的指令电流检测电路和IGBT驱动电路，母线上的所述电压采样器和电流采样器的输出信号输入至所述指令电流检测电路，所述指令电流检测电路输出的信号驱动所述IGBT驱动电路对母线进行补偿。与现有技术相比，本实用新型使用高速32位DSP作为主控制元件，以新型大功率电力电子开关器件IGBT作为VSI逆变主电路，采用改进型FBD电流检测法、无差拍控制法等先进算法，以及安全、可靠的IGBT驱动与保护模块，实现高速、连续的补偿负载所需的无功、谐波、三相不平衡电流，优化输入电网电能的质量。

Description

动态谐波抑制及无功补偿设备
技术领域
本实用新型涉及电力系统电能质量控制设备领域，尤其涉及动态谐波抑制及无功补偿设备。
背景技术
低压配电网普遍存在功率因数低的问题，而电容器无法对动态无功功率进行补偿，造成电网损耗量大。申请号为02139174.2的中国发明专利公开了一种动态无功功率分相补偿方法及装置，该方法和装置以反并联的晶闸管和二极管作为补偿电容器的开关，用工业PC机进行控制，通过跟踪检测负荷的无功电流或无功功率，对多级电容器组进行分相投切。该发明实现了对动态无功功率的补偿，然而其补偿速度慢，效率低，可靠性能欠佳。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服现有的动态无功补偿速度慢，效率低，可靠性能欠佳等缺陷而提供一种能够实现高速、连续的补偿负载所需的无功、谐波、三相不平衡电流，优化输入电网电能质量的动态谐波抑制及无功补偿设备。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：动态谐波抑制及无功补偿设备，包括电压采样器、电流采样器和实时补偿电路，所述实时补偿电路包括相连的指令电流检测电路和IGBT驱动电路，母线上的所述电压采样器和电流采样器的输出信号输入至所述指令电流检测电路，所述指令电流检测电路输出的信号驱动所述IGBT驱动电路对母线进行补偿。
优选的，所述指令电流检测电路采用高速32位DSP作为主控制元件。
优选的，所述动态谐波抑制及无功补偿设备还包括滤波电路，所述滤波电路与所述IGBT驱动电路相连。
优选的，所述滤波电路由滤波电抗器和滤波电容器串联而成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：使用高速32位DSP作为主控制元件，以新型大功率电力电子开关器件IGBT作为VSI逆变主电路，采用改进型FBD电流检测法、无差拍控制法等先进算法，以及安全、可靠的IGBT驱动与保护模块，实现高速、连续的补偿负载所需的无功、谐波、三相不平衡电流，优化输入电网电能的质量。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例：
如图1所示，动态谐波抑制及无功补偿设备，包括电压采样器、电流采样器和实时补偿电路，所述实时补偿电路包括相连的指令电流检测电路和IGBT驱动电路，母线上的所述电压采样器和电流采样器的输出信号输入至所述指令电流检测电路，所述指令电流检测电路输出的信号驱动所述IGBT驱动电路对母线进行补偿。
在本实施例中，所述指令电流检测电路采用高速32位DSP作为主控制元件。
在本实施例中，所述动态谐波抑制及无功补偿设备还包括滤波电路，所述滤波电路与所述IGBT驱动电路相连，在运行状态下接在向负荷供电的母线上。所述滤波电路由滤波电抗器和滤波电容器串联而成。
本实用新型的动态谐波抑制及无功补偿设备在运行状态下，由电流采样器和电压采样器分别检测电网的电流和电压，提供给指令电流检测电路上的高速32位DSP控制元件，由DSP控制元件计算出无功功率和功率因数，并判断电网电压的高低。高速32位DSP控制元件检测采用FBD法，控制算法为无差拍电流控制，针对负载需要进行单补无功功率、抑制全部谐波、补偿无功和抑制谐波、抑制某些次谐波、补偿三相不平衡。实时检测电网无功和谐波电流，并输出反向电流以抵消无功和谐波电流。
滤波电路用于滤除牵引网或配电网中由电力机车或大功率电力、电子设备所产生的高次谐波以及由IGBT驱动电路运行时所产生的谐波。
本实用新型的动态谐波抑制及无功补偿设备是一种先进的的电能质量综合治理设备，在电力系统、工业企业、市政设施中均可应用，应用领域广阔。动态谐波抑制及无功补偿设备的大规模应用能够在很大程度上解决配网的无功、谐波、三相不平衡等问题，更好避免无功功率造成的配网线损，提高用电效率，节约电能，降低电力公司的营销成本，提高利润水平。
对本实用新型的动态谐波抑制及无功补偿设备的主要技术指标进行检测，检测结果如下：在额定范围内功率因数(补偿后)可达0.96以上，在额定范围内总谐波畸变率可控制在6％以下。

Claims (4)

1.动态谐波抑制及无功补偿设备，包括电压采样器、电流采样器和实时补偿电路，其特征在于：所述实时补偿电路包括相连的指令电流检测电路和IGBT驱动电路，母线上的所述电压采样器和电流采样器的输出信号输入至所述指令电流检测电路，所述指令电流检测电路输出的信号驱动所述IGBT驱动电路对母线进行补偿。
2.如权利要求1所述的动态谐波抑制及无功补偿设备，其特征在于：所述指令电流检测电路采用高速32位DSP作为主控制元件。
3.如权利要求1或2所述的动态谐波抑制及无功补偿设备，其特征在于：所述动态谐波抑制及无功补偿设备还包括滤波电路，所述滤波电路与所述IGBT驱动电路相连。
4.如权利要求3所述的动态谐波抑制及无功补偿设备，其特征在于：所述滤波电路由滤波电抗器和滤波电容器串联而成。
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