[发明专利]混合式电能综合治理装置

说明书

本发明公开一种混合式电能综合治理装置，包括三相电A相、B相、C相接入端及负载，所述三相电A相、B相、C相接入端与负载之间并联有源电能综合治理模块及无源电容补偿模块，所述有源电能综合治理模块及无源电容补偿模块之间串联连接；所述有源电能综合治理模块包括软启动电流检测滤波电路板、逻辑采样电源电路板、驱动电路板、IGBT逆变模块及DSP；所述无源电容补偿模块包括调整有功负荷器及实际补偿器，所述调整有功负荷器与实际补偿器之间串联。本发明解决了现有技术中三相不平衡、无功、谐波及成本高的问题。

技术领域

本发明属于电网质量管理技术领域，具体涉及一种混合式电能综合治理装置。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，电能质量日益受到供电企业和电力用户的极大关注和重视。现有电能质量问题主要体现在如下几个方面：无功补偿不足，对于家庭中存在电焊机、电抗器、整流器等设备，不但要消耗较大的有功功率，而且还要消耗大量的无功功率；三相不平衡，在三相四线制配电网中，用户多为单相负荷或单、三相负荷混用，由于负载的不均衡和系统元件参数的不对称，三相间的不平衡电流客观普遍存在；同时用户负荷不平衡状况的无规律性和不可预知性，导致低压电网三相电流长期的不平衡；谐波含量大。基于以上电能质量问题，有如下的解决方案：电力电子技术的有源电能质量综合治理，无源补偿装置(电容器：相间电容器、相与零线间电容器)。有源电能质量综合治理装置：可以完美解决以上存在的电能质量问题(解决三相不平衡问题、无功问题、谐波问题)；线性连续输出补偿治理；成本相对较高。无源补偿装置：可以解决一定程度的三相不平衡问题(依赖于电网存在较大感性无功，若负载无感性无功消耗，设备无法治理或者感性无功小，治理效果差，这种方案存在很大局限性)；可以补偿无功(无功补偿存在缺陷也是业内熟识的)；无法解决谐波问题(传统电力无功补偿无谐波滤除功能)；阶梯式补偿，无法线性补偿；成本低。虽然上述两种方式解决了部分问题，但并不能完全解决现有配电网存在的问题。

发明内容

本发明解决了现有技术的不足，提供了一种既可以满足三相平衡、无功补偿及谐波治理的效果，又可以解决单纯使用有源电力电子技术的有功功率平衡装置高成本问题的混合式电能综合治理装置。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：

一种混合式电能综合治理装置，包括三相电A相、B相、C相接入端及负载，所述三相电A相、B相、C相接入端与负载之间并联有源电能综合治理模块及无源电容补偿模块，所述有源电能综合治理模块及无源电容补偿模块之间串联连接；所述有源电能综合治理模块包括软启动电流检测滤波电路板、逻辑采样电源电路板、驱动电路板、IGBT逆变模块及DSP，三相电A相、B相、C相接入端分别串联电阻、断路器及电容后与N相连接，所述软启动电流检测滤波电路板的第一端与三相电A相、B相、C相上的电阻连接，软启动电流检测滤波电路板的第二端与三相电A相、B相、C相上的电感串联后与IGBT模块连接，所述软启动电流检测滤波电路板的第三端与逻辑采样电源电路板的第一端连接，逻辑采样电源电路板的第二端与驱动电路板的一端连接，逻辑采样电源电路板的第三端与DSP连接，驱动电路板的另一端与IGBT模块连接；所述无源电容补偿模块包括调整有功负荷器及实际补偿器，所述调整有功负荷器与实际补偿器之间串联。

进一步地，所述有源电能综合治理模块内设有有源电能综合治理方法，所述有源电能综合治理方法包括三相不平衡处理法、无功补偿法及谐波治理法。

更进一步地，所述三相不平衡处理法是在不改变负载总功率的前提下，对三相负载功率消耗进行重新分配，使单相、两相功率消耗或者三相功率消耗不平衡，向三相功率消耗均匀分配；在解决电流幅值相等、三相功率相等的同时，三相相位相差120度，从而消除中线电流；对于电网侧，三相功率总和不变，但每一相功率大小相等，由此达到三相平衡。

更进一步地，所述无功补偿法是通过提取负载三相电流中的无功成分，使得设备输出与负载需求大小相等，方向相反地电流实现无功补偿。