CN204928140U - 一种户外型电力有源滤波装置的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种户外型电力有源滤波装置的控制系统，连接在变压器二次侧与非线性负载之间的母线上，用以提高母线上的电能质量，该系统包括电容器投切装置、谐波抵消装置、分时储能装置和控制器，所述的电容器投切装置、谐波抵消装置和分时储能装置分别与控制器连接，所述的电容器投切装置分别与母线和地连接，所述的谐波抵消装置的接入点和输出点均设置在母线上，所述的分时储能装置一端与母线连接，另一端与谐波抵消装置连接。与现有技术相比，本实用新型具有占地小、运行可靠、适用范围广、功能强大等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力控制领域，尤其是涉及一种户外型电力有源滤波装置的控制系统。
背景技术
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，敏感性负载(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。
现有的电力有源滤波装置一般设置在室内，由于室内空间紧张，导致电力有源滤波装置的散热性能下降影响，并且对于谐波抵消、无功补偿、三相不平衡和电压跌落等状况不能全部实现，电能质量不能得到很好保证。
实用新型内容
本实用新型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、功能强大的户外型电力有源滤波装置的控制系统。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种户外型电力有源滤波装置的控制系统，连接在变压器二次侧与非线性负载之间的母线上，用以提高母线上的电能质量，该系统包括电容器投切装置、谐波抵消装置、分时储能装置和控制器，所述的电容器投切装置、谐波抵消装置和分时储能装置分别与控制器连接，所述的电容器投切装置分别与母线和地连接，所述的谐波抵消装置的接入点和输出点均设置在母线上，所述的分时储能装置一端与母线连接，另一端与谐波抵消装置连接。
所述的谐波抵消装置包括检测器、PWM电路和逆变器，所述的谐波抵消装置的接入点、检测器、控制器、PWM电路、逆变器和谐波抵消装置的输出点依次连接，所述的逆变器与分时储能装置连接。
所述的电容器投切装置包括多个并联的电容投切单元，每个电容投切单元均包括电力开关和补偿电容，所述的电力开关与控制器连接，所述的母线、电力开关、补偿电容和地依次连接。
所述的分时储能装置包括储能元件和升压稳压电路，所述的母线、升压稳压电路、储能元件和逆变器依次连接，所述的升压稳压电路与控制器连接。
所述的控制系统设置在户外柱上，高度为4.5-5m，并且外部套设有防爆壳体。
所述的控制器为DSP、ARM、CPLD或FPGA。
所述的逆变器为双向逆变器。
所述的检测器包括电流互感器、电压互感器和电功率表。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
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：本实用新型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敏感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：本系统可以根据母线和负载的情况选择相应的运行模式进行补偿，当母线电压正常，谐波含量较多时，在控制器的控制下向系统注入谐波电流，以抵消负载的谐波，当母线出现无功缺额时，可以向母线注入无功功率，以维持系统的无功平衡，当母线三相不平衡时，可以在三相之间交换有功能量，使三相不平衡得到抑制，当母线出现电压跌落和快速波动时，就相当于一个可控电压源，维持接入点的电压稳定。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构示意图。
其中，1、控制器，21、检测器，22、PWM电路，23、逆变器，31、电力开关，32、补偿电容，41、储能元件，42、升压稳压电路，5、非线性负载。
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，一种户外型电力有源滤波装置的控制系统，连接在变压器二次侧与非线性负载5之间的母线上，用以提高母线上的电能质量，该系统包括电容器投切装置、谐波抵消装置、分时储能装置和控制器1，电容器投切装置、谐波抵消装置和分时储能装置分别与控制器1连接，电容器投切装置分别与母线和地连接，谐波抵消装置的接入点和输出点均设置在母线上，分时储能装置一端与母线连接，另一端与谐波抵消装置连接，该控制系统设置在户外柱上，高度为4.75m，并且外部套设有防爆壳体，控制器1为DSP、ARM、CPLD或FPGA。
谐波抵消装置包括检测器21、PWM电路22和逆变器23，谐波抵消装置的接入点、检测器21、控制器1、PWM电路22、逆变器23和谐波抵消装置的输出点依次连接，逆变器23与分时储能装置连接，逆变器23为双向逆变器，检测器21包括电流互感器、电压互感器和电功率表。
电容器投切装置包括多个并联的电容投切单元，每个电容投切单元均包括电力开关31和补偿电容32，电力开关31与控制器1连接，母线、电力开关31、补偿电容32和地依次连接。
分时储能装置包括储能元件41和升压稳压电路42，母线、升压稳压电路42、储能元件41和逆变器23依次连接，升压稳压电路42与控制器1连接。
本系统可以根据母线和非线性负载的情况选择相应的运行模式进行补偿，当母线电压正常，谐波含量较多时，控制器1接收检测器21检测到的母线电流，控制谐波抵消装置的PWM电路产生PWM波从而控制逆变器23的电力开关，向母线注入谐波电流，以抵消负载的谐波，当母线出现无功缺额时，通过控制器1控制电容器投切装置的电力开关31的通断投切补偿电容32，从而向母线注入无功功率，以维持系统的无功平衡，当母线三相不平衡时，可以在三相之间交换有功能量，使三相不平衡得到抑制，当母线出现电压跌落和快速波动时，控制器1控制分时储能装置的升压稳压电路42，使储能元件41相当于一个电压源，维持接入点的电压稳定。
这几种运行模式的切换是基于对本系统和负载电流、电压和电功率的检测，通过对这些数据的分析，判断系统当前的运行状况，装置根据相应的运行状况调整和切换其运行模式，以使装置能够最大限度的发挥作用，改善系统的电能质量。
Claims (8)
1.一种户外型电力有源滤波装置的控制系统，连接在变压器二次侧与非线性负载(5)之间的母线上，用以提高母线上的电能质量，其特征在于，该系统包括电容器投切装置、谐波抵消装置、分时储能装置和控制器(1)，所述的电容器投切装置、谐波抵消装置和分时储能装置分别与控制器(1)连接，所述的电容器投切装置分别与母线和地连接，所述的谐波抵消装置的接入点和输出点均设置在母线上，所述的分时储能装置一端与母线连接，另一端与谐波抵消装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种户外型电力有源滤波装置的控制系统，其特征在于，所述的谐波抵消装置包括检测器(21)、PWM电路(22)和逆变器(23)，所述的谐波抵消装置的接入点、检测器(21)、控制器(1)、PWM电路(22)、逆变器(23)和谐波抵消装置的输出点依次连接，所述的逆变器(23)与分时储能装置连接。
3.根据权利要求1所述的一种户外型电力有源滤波装置的控制系统，其特征在于，所述的电容器投切装置包括多个并联的电容投切单元，每个电容投切单元均包括电力开关(31)和补偿电容(32)，所述的电力开关(31)与控制器(1)连接，所述的母线、电力开关(31)、补偿电容(32)和地依次连接。
4.根据权利要求2所述的一种户外型电力有源滤波装置的控制系统，其特征在于，所述的分时储能装置包括储能元件(41)和升压稳压电路(42)，所述的母线、升压稳压电路(42)、储能元件(41)和逆变器(23)依次连接，所述的升压稳压电路(42)与控制器(1)连接。
5.根据权利要求1所述的一种户外型电力有源滤波装置的控制系统，其特征在于，所述的控制系统设置在户外柱上，高度为4.5-5m，并且外部套设有防爆壳体。
6.根据权利要求1所述的一种户外型电力有源滤波装置的控制系统，其特征在于，所述的控制器(1)为DSP、ARM、CPLD或FPGA。
7.根据权利要求2所述的一种户外型电力有源滤波装置的控制系统，其特征在于，所述的逆变器(23)为双向逆变器。
8.根据权利要求2所述的一种户外型电力有源滤波装置的控制系统，其特征在于，所述的检测器(21)包括电流互感器、电压互感器和电功率表。
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| CN201520544245.0U CN204928140U (zh) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | 一种户外型电力有源滤波装置的控制系统 |
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| CN201520544245.0U CN204928140U (zh) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | 一种户外型电力有源滤波装置的控制系统 |
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| CN201520544245.0U Active CN204928140U (zh) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | 一种户外型电力有源滤波装置的控制系统 |
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| CN (1) | CN204928140U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106374484A (zh) * | 2015-07-24 | 2017-02-01 | 利思电气（上海）有限公司 | 一种户外型电力有源滤波装置的控制系统 |
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2015
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