[实用新型]一种模块化有源三相功率平衡调节系统

说明书

一种模块化有源三相功率平衡调节系统，该平衡调节系统与负载并联接入配电网后，先对直流侧电容器进行预充电，直流电容器电压预充至设定值时，主回路接触器闭合，将电感模块与IGBT单元连接，系统进入三相负荷不平衡补偿运行状态，当检测到负载三相不平衡时，由DSP处理器控制IGBT单元输出补偿电流，对直流侧电容器进行充电储能，使直流侧电容器的电压维持在设定值，以免补偿电流输出中断，该补偿电流经过电感模块输出至配电网，消除负荷的负序和零序不平衡分量，从而使得补偿后的装置－负荷联合体呈现对称平衡负荷特性，减小中线电流，降低损耗，实现三相负载平衡的目的。

技术领域

本实用新型涉及电力系统领域，特别涉及一种模块化有源三相功率平衡调节系统。

背景技术

目前，有源三相功率平衡装置主要采取两种主回路拓扑结构，一种采取基于TO-247封装的分立器件所形成的紧凑型模块，这种拓扑结构在需要单模块大电流输出时难以实现；另外一种采取模块化封装的大电流IGBT单元，这种拓扑结构能够输出较大电流，但功率密度较低，综合成本较高，整体的性价比偏低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模块化有源三相功率平衡调节系统，具有消除负载负序和零序电流，使得补偿后的装置－负荷联合体呈现对称平衡负荷特性，实现三相功率平衡的目的。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种模块化有源三相功率平衡调节系统，与负载并联接入配电网，包括连接配电网的电感模块、连接于电感模块的补偿电流发生模块、用于采集信号的信号采集模块以及连接信号采集模块的DSP处理器，所述DSP处理器控制补偿电流发生模块输出补偿电流，所述补偿电流发生模块包括连接于电感模块的IGBT单元、控制IGBT单元工作的驱动电路板以及连接于IGBT单元的直流侧电容器。

通过采用上述技术方案，该平衡装置与负载并联接入配电网后对直流侧电容器进行预充电，直流电容器电压预充至设定值时，主回路接触器闭合，将电感模块与IGBT单元连接，系统进入三相负荷不平衡补偿运行状态，当检测到负载三相不平衡时，由DSP处理器控制IGBT单元输出补偿电流，对直流侧电容器进行充电储能，使直流侧电容器的电压维持在设定值，以免补偿电流输出中断，该补偿电流在经过电感模块输出至配电网，消除负荷的负序和零序不平衡分量，从而使得补偿后的装置－负荷联合体呈现对称平衡负荷特性，减小中线电流，降低损耗，实现三相负载平衡的目的。

作为本实用新型的改进，所述IGBT单元(4)采用6个EASY-2B封装三电平IGBT模块，其中每相两个EASY-2B封装三电平IGBT模块并联设置。

通过采用上述技术方案，采用EASY-2B封装具有功率密度和能效较佳的特点以及自身功耗低和较佳的可靠性，适用于模块化生产，并且优化了系统成本。

作为本实用新型的改进，所述信号采集模块包括信号调理模块和连接信号调理模块的A/D转换模块，所述信号调理模块用于对其接入的电网电压和负载电流信号进行调理。

通过采用上述技术方案，系统调理模块采集电网电压和负载电流信号，对电网电压和负载电流信号进行调理输出模拟信号至A/D转换模块，再通过A/D转换模块转换成DSP处理器可读取的数字信号，便于DSP处理器处理。

作为本实用新型的改进，所述信号采集模块用于对IGBT单元的输出电流取样信号进行调理。

通过采用上述技术方案，信号采集模块对输出电流取样并对其进行调理，然后输出至DSP处理形成反馈信号，保证三相平衡的精准度。

作为本实用新型的改进，所述A/D转换模块通过SPI接口与DSP处理器连接。

通过采用上述技术方案，它可以使DSP与各种外围设备以串行方式与上位机或远程监控系统进行通信以交换信息。