[发明专利]采用三单相结构的动态电压补偿器

说明书

技术领域

本发明涉及一种动态电压补偿器，尤其涉及一种采用三单相结构的动态电压补偿器。

背景技术

动态电压补偿器(Dynamic Voltage Restorer，DVR)是一种电压源型电力电子补偿装置，串接于电源和重要负荷之间。它具有很好的动态性能，当发生电压暂降或凸起时，能在很短的时间(几个毫秒)内将故障处电压恢复到正常值。DVR通常由储能装置、逆变装置、滤波装置、串联变压器构成，其控制电路多由单片机组成。

由图1可见：整流模块由三相整流电路实现，其直流侧电压不可控，难以保证在电压跌落时直流侧电压的稳定；直流储能模块由电容电路实现；逆变模块采用三相全桥逆变电路实现，在补偿三相不平衡跌落时存在补偿电压不够精确，无法输出零序电压分量，控制复杂等缺点；装置通过滤波并网模块接入电网，由于变压器自身产生相移以及衰减，给电压补偿带来了设计困难，降低了系统的响应速度和补偿效果。检测模块硬件上由电压、电流传感器组成，用于获得算法中需要的模拟信号量。由于我国电网多采用三相四线制结构，三相不平衡情况较多，所以传统的DVR结构难以满足补偿要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种采用三单相结构的动态电压补偿器，旨在解决上述的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：电网的三相交流电压输入到整流模块；所述的整流模块是采用整流控制环节输出的PWM控制三单相全桥电路；整流模块的直流电压输出到由直流电容构成的直流储能模块；直流储能模块直流输出到逆变模块；所述的逆变模块是采用逆变器控制环节输出的PWM控制三单相全桥电路；逆变模块输出到滤波并网模块；所述的滤波并网模块由LC电路构成，通过电容直接串入电网；检测模块中检测算法对输入的电压电流模拟量信号，进行处理，得到所需的参考波分量的输出送入逆变器控制环节；

与现有技术相比，本发明的有益效果是：彻底解决了三相电压不平衡的补偿问题；同时也可以进行各单相独立工作，在某一相失效时不影响另外两相的正常工作。

附图说明

图1是现有技术中三相全桥DVR模块图；

图2是本发明的模块图；

图3是图2中某一相的模块图；

图4是本发明的整流控制原理图；

图5是本发明的逆变控制原理图；

图6是检测模块中检测算法原理框图；

图7是本发明程序流程图

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

由图2、图3可见：本发明包括：电网的三相交流电压输入到整流模块；所述的整流模块是采用整流控制环节输出的PWM(脉宽调制技术)控制三单相全桥电路；整流模块的直流电压输出到由直流电容构成的直流储能模块；直流储能模块直流输出到逆变模块；所述的逆变模块是采用逆变器控制环节输出的PWM控制三单相全桥电路；逆变模块输出到滤波并网模块；所述的滤波并网模块由LC电路构成，通过电容直接串入电网；检测模块输入为系统的电压电流模拟量信号，作为参考波分量的输出送入逆变器控制环节；

所述的整流控制环节输出的PWM(脉宽调制技术)控制三单相全桥电路，包括：A相，控制脉冲分别控制第十一开关管11、第十二开关管12、第十三开关管13、第十四开关管14；第十一开关管11、第十二开关管12为同一桥臂，第十三开关管13、第十四开关管14为同一桥臂；B相，控制脉冲分别控制第二十一开关管21、第二十二开关管22、第二十三开关管23、第二十四开关管24；第二十一开关管21、第二十二开关管22为同一桥臂，第二十三开关管23、第二十四开关管24为同一桥臂；C相，控制脉冲分别控制第三十一开关管31、第三十二开关管32、第三十三开关管33、第三十四开关管34；第三十一开关管31、第三十二开关管32为同一桥臂；第三十三开关管33、第三十四开关管34为同一桥臂；直流侧第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3分别与各相桥臂两端连接，交流进线分别连接至各桥臂中点；第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3为主电路切换开关，串联于电网与设备之间；