[发明专利]一种配电变压器三相电流动态平衡装置及其工作方法

权利要求书

1.一种配电变压器三相电流动态平衡装置，包括若干模块单元、电流采集单元、远程通讯单元和人机交互单元，其特征在于，所述模块单元并联于电网公共连接点，采用模块化设计，构成冗余系统，能够根据使用情况增减投运模块单元；

所述模块单元包括LCL滤波器、逆变器、驱动电路、强制风冷散热器和中央控制器；

所述LCL滤波器与电网相连；

所述中央控制器、驱动电路、逆变器和LCL滤波器依次连接；

所述中央控制器设有电压检测装置；

所述电压检测装置与逆变器连接；

所述电流采集单元与电网之间连接设有电流检测装置，

所述远程通讯单元和人机交互单元分别与中央控制器相连；

通过电流采集单元和电流检测装置，运用基于瞬时无功功率理论的电流检测算法，计算出负载电流i_L中的不平衡分量，将其作为三相电流平衡装置的电流指令i_c*，让三相电流平衡装置侧的电流i_c＝i_c*，即可实现电网侧电流i_s三相平衡；

dq坐标变换矩阵和其反变换矩阵分别如下式所示：

所提取的基波电流分量为：

这样，提取到的电流指令为：

所述LCL滤波器包括三个电容支路、三个谐振吸收支路、网侧电感和出口侧电感；

三个所述电容支路为Y型连接；

三个所述电容支路与三个所述谐振吸收支路分别并联连接；

所述网侧电感和出口侧电感分别与所述电容支路串联连接；

所述电容支路包括电容和电容电阻；

所述电容和电容电阻串联连接；

所述Y型连接的连接节点位于电容电阻一侧；

所述逆变器包括三相功率单元和两个直流侧电压支撑电容；

两个所述直流侧电压支撑电容串联连接；

所述三相功率单元与两个所述直流侧电压支撑电容并联连接；

利用调节装置零线电流的方法来调节直流侧电压支撑电容的电压，Udc1和Udc2分别表示装置直流侧上、下两个电容的电压值，将其差值送入电压控制器，得到Δi0，将它均分为三份后叠加到零轴指令中。

2.根据权利要求1所述的一种配电变压器三相电流动态平衡装置，其特征在于，所述谐振吸收支路包括电感和电感电容；

所述电感电容与所述电感串联连接。

3.根据权利要求1所述的一种配电变压器三相电流动态平衡装置，其特征在于，所述中央控制器包括DSP模块和FPGA模块；

所述DSP模块和FPGA模块相互连接实现相互之间的通讯。

4.根据权利要求3所述的一种配电变压器三相电流动态平衡装置，其特征在于，所述DSP模块上有RS485通讯接口；

所述RS485通讯接口与远程通讯单元连接，实现相互通讯。

5.根据权利要求1所述的一种配电变压器三相电流动态平衡装置，其特征在于，所述人机交互单元设置有RS485通讯接口，通过远程通讯单元与DSP模块实现通讯。

6.根据权利要求1所述的一种配电变压器三相电流动态平衡装置，其特征在于，所述强制风冷散热器与中央控制器连接。

7.一种权利要求1所述的一种配电变压器三相电流动态平衡装置的工作方法，其特征在于，按如下步骤工作：

1)电流检测装置检测到负载电流；

2)电流检测装置通过电流采集单元将负载电流传送到中央控制器；

3)中央控制器计算出指令电流分量；

4)模块单元根据指令电流分量产生幅值相同方向相反的补偿分量；

5)补偿分量经LCL滤波器滤波后输入电网；

6)补偿分量与不平衡分量相互抵消，消除负载侧电网不平衡分量。