[实用新型]一种三相稳态电压质量控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能质量的控制装置技术领域，尤其是涉及一种三相稳态电压质量控制装置。

背景技术

随着社会经济的发展，社会用电需求增多，电网规模不断扩大、结构日益复杂，负荷种类繁多，从而导致电网中的电压质量问题越来越多。

现今用户对电压质量的要求越来越高。现代企业大量采用先进的数字式自动控制设备和计算机管理手段，如：精密数控机床、高精度测量仪器、可编程控制器、变频调速设备、自动化生产线、计算机信息管理系统等。这些设备和计算机控制系统要求电网提供优质的电能，否则，在生产过程中，三相不平衡、谐波、电压偏差以及波动和闪变等任何电压质量问题都可能会引起产品质量的下降，甚至会造成管理秩序的紊乱，导致严重的经济损失和恶劣的社会影响。

目前常用的电能质量调节装置可以解决大部分稳态和暂态电压质量问题。针对综合电压质量问题设计，尤其是针对暂态电压质量问题设计的治理装置往往存在投资过大、控制较为复杂的特点。而针对稳态电压质量问题设计的治理装置一般是针对某一特定的电能质量问题进行设计，如谐波问题、电压偏差问题、三相不平衡问题等，且部分价格低廉的治理装置会存在治理效果不理想的缺陷。而工程实际中，这些稳态的电压质量问题往往是综合出现、相互影响的，因此需针对综合的稳态电压质量问题，设计一种性能优越的治理装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种三相稳态电压质量控制装置，综合解决电网中出现的过电压/欠电压、频率波动、电压波动和闪变、含大量谐波以及三相电压不平衡等诸多电能问题，输出三相对称且稳定的正弦电压；还能抑制非线性负载产生的谐波电流及低功率因数对电网的影响，提高电力系统的运行效率和保障用户可靠、优质的用电。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种三相稳态电压质量控制装置，串接在电网与用户之间，综合治理三相电压不对称、电压谐波、电压波动及偏差有关的稳态电压质量问题，所述的控制装置由一次系统和二次系统构成；

一次系统包括整流侧交流电感、三相电压源型整流器、直流支撑电容、三相电压源型逆变器、输出LC滤波器和隔离变压器；

二次系统包括TMS320F28335控制核心、以太网通讯电路、信号调理电路、驱动电路、隔离电路和人机交互电路；其中三相电压源型整流器通过整流侧交流电感与三相电网连接；三相电压源型整流器还通过直流侧支撑电容与三相电压源型逆变器连接；三相电压源型逆变器通过输出LC滤波器连接到隔离变压器；隔离变压器输出连接负载；采集到的电压、电流信号通过信号调理电路连接到TMS320F28335控制核心；TMS320F28335控制核心通过驱动电路分别连接到三相电压源型整流器和三相电压源型逆变器；

故障信号通过隔离电路连接到TMS320F28335控制核心；

TMS320F28335控制核心通过以太网通讯电路连接网络进行信息交互；

人机交互电路与TMS320F28335控制核心连接进行显示及指令修改。

优选的，所述的TMS320F28335控制核心采用TI公司的数字信号处理器TMS320F28335控制器，并集成译码电路、数据缓冲电路、外部晶振电路、时钟电路、外部数据和程序存储电路。

优选的，所述的采集后并且通过信号调理电路传输到TMS320F28335控制核心的电压、电流信号分别来自网侧三相输入电压电流采样、直流侧电压电流采样和逆变侧三相输出电压电流采样。

优选的，所述的三相电压源型整流器和三相电压源型逆变器的功率器件采用智能功率模块。

优选的，所述的以太网通讯电路包括MICREL公司的KSZ8862-16MQL芯片。

优选的，所述的以太网通讯电路具有100兆光纤以太网口和10兆电以太网口两种不同类型的以太网接口。

优选的，所述的驱动电路采用高速光耦HCPL-2601，将PWM脉冲信号、断路器开关控制指令进行隔离及放大。

优选的，所述的隔离电路采用普通光耦4N25,隔离故障输入信号。

优选的，所述的人机交互电路，采用六个轻触微动按键、六个LED和320×240的点阵式液晶屏TFT-G320240DTSW-32W-E。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：