[实用新型]三相电网相间不平衡治理电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及农村供电系统电能质量的改善，具体涉及一种治理三相电网相间不平衡的电网户外柱上装置。

背景技术

电网系统多为低压三相四线制供电，电网负荷多为单相负载、负荷分布不均衡、以及用电时间存在差异性，使得三相负荷不平衡，N线存在较大的电流，造成电网系统线损率高；三相不平衡引起变压器损耗增大，发热严重，变压器损坏严重，同时三相不平衡也降低了变压器的出力，严重影响了电网系统供电质量以及电网供电的安全性。

现有技术多数是使用三相电力电容器或者由三个单相电容器构成的三相电力电容器来补偿电力系统的无功功率。中国专利号为200510045751.6，名称为：“高效补偿三相不平衡负荷和无功功率的装置”采用△接法的补偿器(电容器或者电抗器)或用同一组Y接法的补偿器件，通过由功率控制器控制的单相开关使它们实现既能把它们同时加在各相上，也能加在不同的各相与各相之间或者各相与零线之间，即能用做三相共补，也能用做单相补偿，也能实现有功功率的平衡；中国专利号为201410330635.8，名称为：“一种有功功率平衡调节及无功补偿的装置”，无功共补智能电容器和A、B、C相分补无功补偿智能电容器，通过设置AB线有功平衡调节智能电容器Cab、BC线有功平衡调节智能电容器Cbc、CA线有功平衡调节智能电容器Cca，实现有功功率的平衡。现有技术也有采用有源器件构成的三相不平衡装置。中国专利号为201310224032.5，名称为：“一种负载不平衡补偿系统”采用DSP+FPGA控制架构的一种有源型负载不平衡补偿系统，虽说是详细描述了方法和实现过程，但是上述专利中都并未采用有效方法治理由于高频开关谐波对电网造成的电磁干扰污染，而且未处理与电网发生谐振的可能性，无法在电网电力系统应用。

现有技术通过无源器件，通过开关投切，组合的方式实现功率的平衡调节，但是以上方法存在阶梯型补偿的问题，而且会存在过补偿或者欠补偿，只能降低三相有功的平衡度，无法实现线性补偿，无法根本解决三相不平衡问题；而且采用开关投切组合的方式，尤其在电网系统中，负载波动非常频繁，将导致开关频繁地投切工作，容易造成开关器件的损坏，对于电网系统，维护性和操作性太差；采用无源器件投切的方式实现功率三相不平衡治理，容易造成与电网发生谐振，造成电网的不稳定；而且采用无源器件实现方法，存在体积大，重量大的问题，很难在电网户外柱上安装；所以目前有功功率平衡技术应用上还存在缺陷，尤其是很难在电网户外柱上使用。

发明内容

为了解决采用无源器件的补偿方式无法实现线性补偿、容易与电网发生谐振、补偿装置体积大、重量大、很难在电网户外柱上安装的技术问题，本实用新型提供一种三相电网相间不平衡治理装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

三相电网相间不平衡治理电路，包括三个网侧电感、三个逆变电感、三相全波电路、电容C4和电容C5，所述三个网侧电感包括电感器L1、电感器L2和电感器L3，所述三个逆变电感包括电感器L4、电感器L5和电感器L6，三个网侧电感的一端分别与三相电网A、B、C连接，三个网侧电感另一端分别与三个逆变电感对应连接，三个逆变侧电感的另一端分别与三相全波电路的逆变输出侧连接，所述电容C4、电容C5为三相全波电路直流侧的支撑电容；

电感器L1与电感器L4的连接点连接有串联的电阻R1与电容C1，电感器L2与电感器L5的连接点连接有串联的电阻R2与电容C2，电感器L3与电感器L6的连接点连接有串联的电阻R3与电容C3；所述电容C1、电容C2、电容C3的另一端连接于电网N线，电容C4、电容C5的中点与电网N线连接。

上述三相全波电路是由3个IGBT模块构成的。

三相电网相间不平衡治理系统，包括三相电网相间不平衡治理电路、检测采样调理单元、控制运算单元以及驱动单元，

所述检测采样调理单元用于采样来自三个网侧电感和三相逆变电感连接点处的三相逆变输出电流、三相逆变电感与三相全波电路连接处的三相LCL滤波电流、外部加载的三相负载电流以及三相电网电压进行调理的输出调理信号；

所述控制运算单元包括软锁相环控制模块、提取模块以及SPWM调制模块，

所述软锁相环控制模块对三相电网电压进行锁相，输出同步信号：