[实用新型]一种适用于高速铁路电力电能质量治理的装置

说明书

本实用新型提供了一种适用于高速铁路电力电能质量治理的装置，包括电源板、主控板、采样板、脉冲发生板；采样板通过外部传感器将采样电源电压、电流传送至主控板，所述主控板经过数据处理计算出电网所缺无功功率，并通过脉冲发生板调节外部无功输出大小和极性，达到无功补偿目的。本实用新型涉及一种适用于高速铁路电力电能质量治理的装置，通过监测电源电压、电流大小、角度，计算电网的所缺失的无功功率，利用装置内部PWM脉宽调制技术改变外部无功输出电压、电流大小与相位，提供电网所需的无功功率并且能实时跟踪无功的变化自动补偿，对电网扰动的响应时间小于5ms。

技术领域

本实用新型涉及一种适用于高速铁路电力电能质量治理的装置。

背景技术

随着区域电网互联的发展和负荷用电密度的增加，最大限度的发挥输电线路的设计容量和提高系统的运行稳定性的问题就日益突出。要解决该问题，首先要考虑系统的电压分布情况，电力系统中的电压分布的情况和系统中的无功潮流的分布关系十分的密切。因此，为了要调整系统的电压分布，必须要调整系统中无功潮流的分布。

在电力系统中，任何的用电装置以及输配电装置都要占用一定的无功功率。这时的无功电流的存在使得线路的总电流加大，所以相对的增大了输电线路的有功损耗，从而造成了电压下降、电能浪费，进一步恶化了电力系统的电能质量。无功补偿技术即是为了解决上述问题而提出的一种有效手段。

而常用的静止型无功补偿设备又存在的问题：

1.经常处于过补偿或欠补偿状态。既恶化了电网的运行电压，又会因cosφ过低或无功倒送导致功率因素考核罚款增加；

2.无法稳定系统电压；

3.无法平滑调节系统无功；

所以研发出一套电能质量治理的装置，其经济效益和社会效益是显而易见的，具有很好的应用前景。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何提高电网功率因数、稳定系统电压、平滑调节电网无功，改善电能质量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于高速铁路电力电能质量治理的装置，包括电源板、主控板、采样板、脉冲发生板，通过监测电源电压、电流大小、角度，计算电网的所缺失的无功功率，利用装置内部PWM脉宽调制技术改变外部无功输出电压、电流大小与相位，提供电网所需的无功功率并且能实时跟踪无功的变化自动补偿；通过设定电压值为目标通过调节无功输出使电网电压稳定在设定值附近，对电网扰动的响应时间小于5ms。

采样板通过外部传感器将采样电源电压、电流传送至主控板，所述主控板经过数据处理计算出电网所缺无功功率，并通过脉冲发生板调节外部无功输出大小和极性，达到无功补偿目的。

进一步的，主控板内部含通信模块，接受外部命令，外部命令可设置为：恒定无功功率输出、恒定功率因数控制、负载补偿模式控制、恒定电压控制，通过检测出无功功率大小和极性，发出大小相等、极性相反的无功功率率，使电网系统无功功率为零或设定值，对系统响应时间小于5ms，并利用脉冲发生板节外部无功输出大小和极性。

进一步的，所述主控板可以根据系统的需求动态调整输出容量，当电网空载时可闭锁脉冲，使无功输出电流为零，不需要再设备停运时切除。

进一步的，所述脉冲发生板由IGBT组成的H桥电路输出的交流逆变电压相位和幅值可灵活控制，从而实现动态提供容性或者感性无功的功能。

进一步的，所述电源板用于提供直流12V电源，使主控板、采样板、脉冲发生板正常工作。