[发明专利]串联型电压质量扰动发生装置

摘要

本发明提供了一种串联型电压质量扰动发生装置，属于电能质量分析与控制领域。包括并联换流变压器(1)、三相全桥PWM变流器(2)、直流斩波器及超级电容储能系统(3)、单相全桥PWM变流器组(4)、串联注入变压器组(5)。本发明的优点在于：基于串联补偿模式实现大容量、多扰动类型的电压质量扰动发生装置的方法，较好克服了目前同类装置存在的功能单一、精度较低、价格昂贵、或容量较小的缺点，具有显著的技术经济优越性。扰动装置可在串联调制模式下产生电压暂降、暂升、过电压、欠电压、三相不平衡、电压波动与闪变、波形畸变等多种电压质量扰动类型。

主权项

1、串联型电压质量扰动发生装置，其特征在于：由：包括并联换流变压器(1)、三相全桥PWM变流器(2)、直流斩波器及超级电容储能系统(3)、单相全桥PWM变流器组(4)、串联注入变压器组(5)；a、并联换流变压器(1)为三相双绕组换流变压器，实现调节器与电网的隔离及能量的双向输送，原副边分别为星形和三角形接线，连接组为Y/D-11；b、三相全桥PWM变流器(2)具有三个桥臂，每个桥臂由上下两个IGBT及其反并联二极管串联而成，三个桥臂上下端点分别连接到一起，形成变流器的直流母线，上端母线为正极，下端母线为负极，当三相全桥PWM变流器工作于高频整流状态下时，能量从电网侧流向直流侧的负载；而它工作于再生状态下，相当于三相PWM电压型逆变器，将直流侧的能量回馈到交流侧电网；c、直流斩波和超级电容储能系统(3)中的储能系统，由180～220只超级电容单体串联而成，连接到超级电容的两只二极管实现对超级电容的保护；一只二极管阳极、阴极分别接至超级电容系统的负极、正极；另一只二极管的阳极、阴极分别接至超级电容的正极和三相全桥PWM变流器输出的正极直流母线；直流斩波的开关器件为两只IGBT，高位IGBT实现超级电容充电的降压斩波控制，低位IGBT实现超级电容放电的升压斩波控制，两只二极管分别与IGBT反向并联；连接到超级电容正极上的电感为升压斩波与降压斩波的共用电感，电感的另一侧引线连接到直流斩波桥臂的终端；d、单相全桥PWM变流器组(4)包括三台单相全桥PWM变流器、对应的直流电容和滤波电路，三台单相全桥PWM变流器的直流侧共用了直流母线，为了支撑电压及减小纹波，每台单相全桥PWM变流器的直流母线间连接有直流电容器，单相全桥PWM变流器分别由两个桥臂、四只IGBT构成，每只IGBT反向并联了续流二极管，单相全桥PWM变流器的两个桥臂终端连接到LC低通滤波器，与三相串联滤波电感相连；e、单相串联注入变压器组(5)由三台单相注入变压器构成，每台变压器均为单相双绕组结构。