[发明专利]一种电能质量设备及其控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电能质量设备及其控制装置。

背景技术

当今各种功率器件的广泛应用，在技术和经济上带来了一系列方便和效益的同时，使得电网中的污染日益严重，最突出的两个问题是谐波污染问题和无功污染问题。另一方面，现代电子设备对电网电能质量的要求也越来越高，而电网污染的日益加重又将损坏这些敏感的电子设备，从而导致现代电子设备的寿命变得越来越短。

因而，消除谐波污染和无功污染成为电力电子技术中的重要研究课题。为了减少甚至消除谐波和无功对电网的污染，各国相继提出了“绿色电网”的概念，能够进行谐波治理和无功补偿的各种电能质量设备应运而生。现在，各种电能质量设备得到了前所未有的发展，并且在楼宇、铁路、冶金、轧钢、机械制造等谐波高污染行业得到了广泛地应用。并且，随着大功率开关技术的发展，传统的无源补偿装置（例如无源装置电容补偿柜等）正逐渐被有源电能质量设备（例如有源电力滤波器、静止无功发生器等）所取代，有源电能质量设备已成为发展的主流。

例如，有源电能质量设备的一种典型结构可为：控制装置对电源网络的电网或负载信息进行采样，得到含有负载的谐波和/或无功分量的指令信息，以控制电能质量设备的功率开关器件，并将功率开关器件生成的信号反馈到电网。

目前有源电能质量设备的控制装置主要为基于单核的控制装置。如图1所示，基于单核的控制装置由单个处理单元控制电能质量设备的功率开关器件。其特点是：所有电能质量检测与分析功能和指令跟踪控制器等都由一个处理单元实现，集成度高。其缺点是：1)由于计算量过大，对处理单元的性能要求较高，运算速度要快；2)功率开关器件的制造成本也较高。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种电能质量设备及其控制装置。

在本发明的一个方案中，一种电能质量设备的控制装置包括：采样分析计算模块，对电源网络进行采样获得采样信息，并对所述采样信息进行分析计算以输出指令信息；N个指令跟踪控制模块，分别接收所述指令信息并对所述指令信息进行跟踪，以输出N个PWM控制信号从而控制所述电能质量设备；其中所述采样分析计算模块与N个所述指令跟踪控制模块基于一同步信号而运行，所述N个PWM控制信号之间存在预设相位差，其中N为≧2的正整数。

在本发明的另一个方案中，一种电能质量设备包括：上述控制装置，输出相互之间存在预设相位差的所述N个PWM控制信号；N个功率补偿模块，所述N个功率补偿模块并联连接且分别一一对应接收所述N个PWM控制信号并产生补偿电能反馈到所述电源网络。

使用本发明的控制装置，在满足同等性能指标的前提下，降低了单个处理单元的负担，可以大大降低对处理单元性能的要求。此外，本发明还可降低控制装置的成本。

附图说明

图1是现有技术中的单核控制装置的示意图；

图2是根据本发明实施例的电能质量设备的控制装置的示意图；

图3是根据本发明实施例的电能质量设备的控制装置的另一示意图；

图4是根据本发明实施例的电能质量设备的控制装置的再一示意图；

图5是根据本发明实施例的包括移相延时单元和指令跟踪控制单元的控制装置的示意图；

图6是根据本发明实施例的包括移相延时单元和指令跟踪控制单元的控制装置的另一示意图；

图7是根据本发明实施例的延时电路的示例图；

图8是根据本发明实施例的包括存储控制单元和指令跟踪控制单元的控制装置的又一示意图；

图9例举了根据本发明的实施例产生存在预设相位差的PWM控制信号的原理图；

图10例举了根据本发明的实施例产生存在预设相位差的PWM控制信号的另一原理图；

图11是根据本发明第二方面披露的一电能质量设备的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。

本发明的第一方面公开了一种电能质量设备的控制装置，以下内容用以帮助理解该第一方面披露的电能质量设备的控制装置。