[实用新型]电压型谐波源的综合电能质量控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力谐波的治理，具体的涉及到电压型谐波源的综合电能质量控制器。

背景技术

现阶段常见的有源滤波器的结构与控制方式非常多，其中最具代表性的结构主要有四种：第一种是传统的并联型有源滤波器；第二种是并联无源加串联有源的复合系统；第三种是有源滤波器和无源滤波器串联后与电网并联的混合型系统；第四种是统一电能质量控制器。传统的并联无源滤波器通过注入补偿谐波电流来抵消负载中所包含的谐波，从而可以使系统电流变成正弦，但是这种传统的并联有源滤波器的初始投资较高，同时要实现具有快速电流响应的大功率逆变器也很难。第二种有源电力滤波器采用在变压器的二次侧注入谐波，从而串联变压器等效为一个电流控制电压源，但是系统中的参数K很难确定，设计不好可能导致系统稳定性问题。第三种有源电力滤波器可以等效为第二种并联无源加串联有源的复合系统。第四种统一电能质量控制器具有输入功率因数高，输出能力强，可以进行宗合的电能质量调节等优点，但是结构和控制复杂。

发明内容

本实用新型的目的为了克服上述现有技术存在的问题及缺点，而提供一种电压型谐波源的综合电能质量控制器，本实用新型省掉了基于基波磁通补偿的有源滤波器中的体积庞大的无源滤波部分，实现了结构和控制的简化，并缩小体积，而且可以避免出现的谐振现象。

本实用新型的技术方案为：电压型谐波源的综合电能质量控制器，由电压型谐波源、串联变压器、电感、控制和驱动电路、电压型逆变器组成。其特征在于：串联变压器与电力系统、电压型谐波源串联成回路，基波电流检测电路一端与串联变压器的一次侧相连，另一端与控制和驱动电路相连，串联变压器的二次侧分别与电感、电压型逆变器连接成回路，串联变压器的二次侧还与控制和驱动电路相连，控制和驱动电路与电压型逆变器相连。

串联变压器串联在电力系统与电压型谐波源之间，串联变压器的二次侧与一个电压型逆变器相接。其控制策略为采用基波电流检测电路检测出电力系统的基波电流，以该基波电流信号为参考信号通过对电压型逆变器进行适当的电流跟踪控制产生一个基波电流源注入串联变压器的二次侧，通过适当选择补偿系数，可以使串联变压器的一次侧对基波呈现零阻抗，这样该串联变压器就可以真正实现对基波呈现零阻抗，对谐波呈现一个高阻抗从而阻止电压源型谐波源负载中的谐波电压流入电力系统。具体的电路连接如图1把一个串联变压器串联在有电压型谐波的负载电路中，图中(AX一次侧，ax二次侧)通过二次侧补偿一次侧，二次侧的控制由基波电流检测电路、控制和驱动电路、电压型变流电路三部分组成，具体实现为：由TA1互感器采集在串联变压器的一次测电流也就是电力系统电流，然后由基波电流检测电路检测出基波电流，再将检测的基波电流与在二次测检测的反馈电流注入控制和驱动电路产生实际的补偿电流，最后通过一个电压型逆变器产生反向电流注入二次侧抑制谐波。

本实用新型当应用于电压型谐波源负载时可以阻止谐波电压流入电力系统，同时还可以起一定的稳压作用。并且主电路方面省掉了基于基波磁通补偿的有源滤波器中的体积庞大的无源滤波部分，简化结构和控制，缩小体积。

附图说明

图1为本实用新型的原理连接示意图。

图2为串联变压器电路图。

图3为变压器谐波等效电路图。

图4为串联变压器电路T形等效电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的说明：

如图1，本实用新型由电压型谐波源、串联变压器、电感、控制和驱动电路、电压型逆变器组成。串联变压器与电力系统、电压型谐波源串联成回路，基波电流检测电路一端与串联变压器的一次侧相连，另一端与控制和驱动电路相连，串联变压器的二次侧分别与电感、电压型逆变器连接成回路，串联变压器的二次侧还与控制和驱动电路相连，控制和驱动电路与电压型逆变器相连。

电压型谐波源，控制和驱动电路，基波检测电路都为常用电路，实现方便，变压器，电感，都可以从市场上够买的到。