[实用新型]一种电能质量节能的补偿装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及电力设备领域,具体涉及输配电技术领域中,用二重化并联结构的逆变器构成的节能补偿装置。

【背景技术】

电能是现代社会最为广泛使用的能源，电能质量关系各行各业和人们的生活用电，关系到国民经济的效益。

随着工业生产和电力电子技术的飞速发展，在钢铁、冶金、石油、化工等工业领域，电气设备、电力电子变换装置日益普及，变频装置、整流装置等非线性负荷的接入，给电网注入了大量的电力谐波。电力谐波干扰导致电气设备异常和事故有逐年增长的趋势，电力系统谐波已成为威胁电力系统和其它用电负荷安全运行的“电力公害”。

公用电网和企业电网中，所有接于单相和三相交流电网，并按电磁感应原理工作的电气设备在建立磁场时都需要磁化电流。典型的消耗无用电能的负载有异步电动机、变压器、放电灯、裸导线和调节运行的变流器等。由于绝大多数负荷都具有电感特性，这些设备、电器不仅要从电力系统中吸收有功功率，而且还要吸收磁化能量以产生这些设备、电器正常工作所必要的交变磁场。磁化电流是不参与能量转换的，磁化电流在系统中大量流动，使线损增加、电能质量降低，对发电、供电、用户三方都产生不良影响，而电能的浪费是我们不希望出现的现象。而上诉因数导致的磁化能量会加重发电机、输电线路和变压器的负荷，产生损耗，影响输配电系统的经济性。

由此可见在电力系统中，功率因数是一个非常重要的指标，若电路的功率因数较低，则表明供电设备(发电设备)输出的有功功率较少，它说明供电设备所发出的能量未能得到充分的利用。要提高电源的利用率，就必须提高电路的功率因数。因为当电源电压一定时，功率因数越高，供电线路上的电流就越小，这样线路上的热损耗也就越小。因此必须对系统进行节电改造，才可以消除这些不良影响。

众所周知，在10KV以下配电网络的无用消耗总量中.配电变压器的占30％左右，低压用电设备约占65％以上。由此可见，在低压配电系统中提高功率因数是十分必要的。从理论计算和实践中证明，使用此种节电设备经济效果佳、综合功能强，是值得推广的一种节能措施。

电能质量节能综合补偿系统是专门研发用于节能与电能质量改善综合补偿产品。采用高频电力电子开关变换技术、模拟和数字混合电路技术；用于动态抑制谐波、补偿系统零序谐波、补偿系统三相不平衡、电压跌落(sags)、浪涌(surge)、电压脉冲(impulse)与瞬时供电中断(outage)以及快速补偿系统对无功功率的需求，抑制电压波动和闪变并增强系统稳定性。是一种节能与改善各种电能质量问题的综合产品。具有响应速度快，吸收无功连续，谐波电流小，损耗低等优点。

【发明内容】

有鉴于此，本实用新型针对末端用户的需求，提供一种利用二重化并联结构的补偿装置。

本实用新型采用如下技术方案，构造电能质量节能的补偿装置，它包括二重化并联结构模块和主控模块；二重化并联结构模块，包括第一逆变模块和第二逆变模块；两个逆变模块为额定输出功率相同、且并联连接的三相全桥电压型逆变电路；主控模块，包括处理器，可编程逻辑器件，负载电流iL检测电路和光纤发送电路；负载电流iL检测电路，用来检测流经负载的电流iL,并将该检测值输出给处理器，其输出端连接处理器的I/O管脚；光纤发送电路，用来将可编程逻辑器件输出的PWM驱动信号输出给二重化并联结构模块的各IGBT，其输入端连接可编程逻辑器件的I/O管脚，其输出端连接二重化并联结构模块的各IGBT的栅极；可编程逻辑器件，与处理器连接，接收处理器的控制指令和完成与处理器数据的交换；处理器，将负载电流iL检测电路输入的电流进行运算，得出补偿指令并输出给可编程逻辑器件。

优选的，所述主控模块还包括第一逆变模块输出电流检测电路和第二逆变模块输出电流检测电路；第一逆变模块输出电流检测电路，用来将检测到的第一逆变模块中每相输出电流输出给处理器，第二逆变模块输出电流检测电路，用来将检测到的第二逆变模块中每相输出电流输出给处理器；所述处理器将检测到的第一逆变模块输出电流检测电路和第二逆变模块输出电流检测电路输出的电流和要补偿的电流进行比较，以验证补偿效果。

优选的，所述主控模块还包括三相交流电压保护电路，其用来将检测到的提供给负载的各相交流电压的过压，欠压，缺相或相序错保护信号输出给可编程逻辑器件，其输出端连接可编程逻辑器件的I/O管脚。

优选的，所述主控模块还包括三相交流电压检测电路，其用来检测提供给负载的各相交流电压，并将该检测值输出给处理器，其输入端连接三相交流电压保护电路第一级运放的输出端，输出端连接处理器的I/O管脚。