[发明专利]超级电容储能型电能质量补偿器

权利要求书

1.一种超级电容储能型电能质量补偿器，该电能质量补偿器包括：

并联补偿器：与交流电网电源并联连接，由并联变流器(PVSI)、第一滤波电感(L₁) 和第一滤波电容(C₁)组成，用于产生电流补偿量，其中并联变流器三相交流侧依次经第 一滤波电感、第五接触器的常开触点(K5)和第一滤波电容串联后并接于电网电源三相进 线端，并联变流器直流侧接直流母线；其特征在于该电能质量补偿器还包括：

串联补偿器：由串联变流器(SVSI)、第二滤波电感(L₂)和第二滤波电容(C₂)组 成，用于产生电压补偿量；其中串联变流器交流侧经第二滤波电感和第二滤波电容后接至 补偿变压器(T_S)原边，串联变流器直流侧与直流母线并联；

所述的串、并联变流器直流侧共用直流母线，且所述串、并联变流器皆为由六组绝缘 栅双极型晶体管(IGBT)反并联二极管模块构成的三相全控桥，采用高频PWM控制技术， 具有双向四象限工作特性；

补偿变压器：采用三个独立的单相变压器或采用三相耦合的三相变压器，串接于交流 电网电源和非线性负载之间，副边采用星型接法，用于将串联补偿器输出的补偿电压按其 变比叠加到电网电源电压上；

超级电容器组(C_S)：作为能量存储装置，经第二限流电路和双向DC/DC斩波电路后 与直流母线并联连接，用于调节有功功率；

双向DC/DC斩波电路：由两个绝缘栅双极型晶体管反并联二极管模块、储能电感(L) 和直流母线电容器(C_F)组成，双向DC/DC斩波电路输入端经第二限流电路接超级电容 器组两端，双向DC/DC斩波电路输出端并接于直流母线上，用于超级电容器组端电压的 变换；

第一限流电路：由第一限流电阻(R₁)和第四接触器的常开触点(K4)串联组成，第 一限流电路与由第一滤波电感和第五接触器的常开触点组成的串联电路并联，用于限制直 流母线电容器和超级电容器组在预充电开始阶段的充电电流；

第二限流电路：由第二限流电阻(R_S)和限流电感(L_S)串联后再与第六接触器的常 开触点(K6)并联组成，用于限制超级电容器组的充电电流和过电压；

信号采样电路：包括信号采集电路和信号调理电路，其中，信号采集电路分电压信号 采集电路和电流信号采集电路，用于将被测电压或电流信号转换为(-5V，+5V)之间的电压 信号；信号调理电路用于将信号采集电路中的霍尔传感器输出的范围为(-5V，+5V)的电压 信号转换为控制芯片DSP可接受的(-3V，+3V)范围内的电压信号；

控制电路：以双控制芯片DSP为控制核心，工作在主从模式，双控制芯片DSP之间 具有数据通讯功能；

驱动电路：由专用的绝缘栅双极型晶体管驱动模块组成，用于隔离放大PWM信号以 驱动电能质量补偿器中绝缘栅双极型晶体管的开通和关断；

人机界面：采用按钮和液晶显示器的组合或者采用触摸屏，用于完成人机信息交换。