[发明专利]电源质量改善装置

说明书

本发明提供了一种电源质量改善装置，包括滤波电感排、IGBT模块、PWM驱动器、数据采集器和DSP控制板；所述滤波电感排包括四个独立的电感器，四个独立的电感器分别与主功率电路的三相火线及零线一一对应连接；所述IGBT模块分别滤波电感排、数据采集器与PWM驱动器连接；所述PWM驱动器与绝缘栅双极晶体管的栅极连接；所述数据采集器包括霍尔传感器，所述霍尔传感器与主功率电路的三相火线连接以获得主功率电路的电源数据；所述数据采集器分别与电解电容C1的阳极及每对绝缘栅双极晶体管的对内直连端连接；所述DSP控制板分别与数据采集器和PWM驱动器连接，所述DSP控制板用于对获得的电源数据进行处理，依据设定策略通过PWM驱动器进行主功率电路的电源质量改善控制。

技术领域

本发明涉及电源辅助设备技术领域，特别涉及一种电源质量改善装置。

背景技术

近年来我国电气化铁路快速发展，随着高速动车组和大功率交直交电力机车的不断投入运行，牵引供电系统受谐波干扰问题日益突出。电力机车运行产生的谐波电流通过牵引网注入到牵引变电所，再通过连接在高压母线上的27.5kV所用电变压器注入到低压系统中。谐波电流进入所内交流所用电系统后，各次谐波与基波叠加，使交流所用电系统电压峰值超过负载设备的耐受极限，造成用电设备零部件击穿损坏，无法正常工作。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电源质量改善装置，包括滤波电感排、IGBT模块、PWM驱动器、数据采集器和DSP控制板；

所述滤波电感排包括四个独立的电感器，四个独立的电感器分别与主功率电路的三相火线及零线一一对应连接；

所述IGBT模块包括四对绝缘栅双极晶体管，每对绝缘栅双极晶体管中的一个绝缘栅双极晶体管的发射极与另一个绝缘栅双极晶体管的集电极连接形成对内直连端，每对绝缘栅双极晶体管中的一个绝缘栅双极晶体管的集电极都依次通过电阻R1和电解电容C1与另一个绝缘栅双极晶体管的发射极连接，所述电阻R1和电解电容C1的阳极连接，所述电阻R1与开关K1并联；四对绝缘栅双极晶体管的对内直连端分别与四个独立的电感器连接；

所述PWM驱动器与绝缘栅双极晶体管的栅极连接；

所述数据采集器包括霍尔传感器，所述霍尔传感器与主功率电路的三相火线连接以获得主功率电路的电源数据；所述数据采集器分别与电解电容C1的阳极及每对绝缘栅双极晶体管的对内直连端连接；

所述DSP控制板分别与数据采集器和PWM驱动器连接，所述DSP控制板用于对获得的电源数据进行处理，并依据设定策略通过PWM驱动器进行主功率电路的电源质量改善控制。

可选的，所述电源数据包括输出电流、三相电压、三相负载电流和三相RS-APF输出电流。

可选的，所述DSP控制板连接有控制面板，所述控制面板设有显示屏，所述显示屏为中文大屏幕液晶显示器。

可选的，所述设定策略具体如下：

从数据采集器获得的主功率电路的电源数据中提取主功率电路的基波，将基波与电流实测值相减得到主功率电路的实时谐波电流，以实时谐波电流作为参考值；

通过PWM驱动器控制，形成与参考值的幅值相等、相位相反的输出电流，以输出电流抵消主功率电路中的谐波电流。

可选的，所述DSP控制板连接有RAM存储器，所述RAM存储器用于保存电源数据和电源质量改善控制数据。

可选的，所述DSP控制板连接有CPLD编辑器，所述CPLD编辑器与PWM驱动器的PWM输出端子连接。

可选的，所述装置还包括壳体和散热组件，所述滤波电感排、IGBT模块、PWM驱动器、数据采集器和DSP控制板都安装在壳体内，所述散热组件包括在壳体上设置的散热孔及对应的散热风机，所述散热风机与DSP控制板连接；