[实用新型]有源电力不平衡电流补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种有源电力不平衡电流补偿装置，具体涉及一种能够实时动态的补偿三相四线电网的负序电流，无功电流，零序电流。系统能够快速地补偿负荷所产生的不平衡电流，在补偿能力范围之内进行无功补偿以提高功率因数，抑制负荷侧产生的三相不平衡电流和零线电流，保障电力系统稳定、高效、优质的运行。

背景技术

目前，由于电力电子设备在生活中广泛的应用，如：电焊机、电弧炉、工业中的交直流开关变换装置，特别是非线性用电设备，使得电力系统中电流不平衡问题也越发严重。行业中多选用无源补偿电路进行电网不平衡补偿，无源补偿器响应速度慢，体积大，不可实时的跟踪负荷的负序电力变化，不可补偿三相四线系统的零序电流，且容易发生谐振。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种，能够在补偿系统不平衡电流的同时，完成对系统无功电流的解析，实时补偿无功电流，提高系统的功率因数的有源电力不平衡电流补偿装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种有源电力不平衡电流补偿装置，其特征在于包括：

信号采集模块，用于采集负载侧的三相电流信号以及电网供电的三相电压信号；

信号调理模块，与所述信号采集模块相连接，用于将采集的电压和电流信号进行模数转换；

数字信号处理模块，包括相互连接的DSP模块和FPGA模块，所述DSP模块、FPGA模块分别与所述信号调理模块相连接，所述DSP模块用于对所述信号调理模块采集的数据进行计算以获得实时的补偿电流数据，所述FPGA模块用于控制所述信号调理模块的数据采集并根据DSP模块计算的实时的补偿电流数据进行输出控制；

IGBT驱动模块，与所述FPGA模块相连接；

变流器模块，分别与所述FPGA模块、IGBT驱动模块和电网相连接，根据FPGA模块的控制，在所述IGBT驱动模块的驱动下产生补偿电流以并网输出至电网。

作为改进，还包括故障诊断调理模块，所述故障诊断调理模块分别与所述变流器模块、数字信号处理模块相连接，将自变流器模块采集的电流信号转换为数字信号以供所述DSP模块进行故障诊断。

作为改进，还包括与所述数字信号处理模块相连接的人机界面模块。

为了方便与上位机实现通讯，还包括与所述数字信号处理模块相连接的通讯模块。

优选地，所述采集模块包括连接在负载侧以用于采集负载侧的三相电流信号的电流传感器、连接在电网供电侧以用于采集电网供电的三相输出电压信号的电压传感器、分别与所述电流传感器和电压传感器相连接的抗混叠滤波器，所述抗混叠滤波器与所述信号调理模块相连接。

优选地，所述信号调理模块包括相互连接的滤波器和A/D采样芯片，所述滤波器与所述采集模块相连接，所述A/D采样芯片与所述数字信号处理模块相连接。

优选地，所述变流器模块包括IGBT模块、LCL滤波器和铝电解电容，所述铝电解电容与所述IGBT模块相连接，所述IGBT模块分别与所述IGBT驱动模块、FPGA模块、LCL滤波器相连接，所述LCL滤波器与电网并网连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型中的数字信号处理模块同时采用DSP模块和FPGA模块，利用FPGA模块实现采样和补偿电流输出的控制，利用DSP模块的数据处理能力进行数据计算，在极短的时间内完成对装置负荷的序分量的解析，进而控制变流器实现有源电力不平衡电流的补偿，在提高功率因数的同时精确调整三相负荷平衡，具有控制精度高、响应速度快、实时跟踪、补偿效果好、调节能力强、受电压影响小等优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例中有源电力不平衡电流补偿装置的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的有源电力不平衡电流补偿装置，包括信号采集模块1、信号调理模块2、数字信号处理模块3、IGBT驱动模块4、变流器模块5、故障诊断调理模块6、人机界面模块7以及通讯模块8。