[实用新型]一种基于模块化并联型动态电压调节装置

说明书

本实用新型公开了一种基于模块化并联型动态电压调节装置，属于电力设备技术领域。该装置包括：超级电容储能控制模块、功率单元控制模块、晶闸管控制模块以及主控制单元，其中，所述超级电容储能控制模块与功率单元控制模块连通，功率单元控制模块通过DC/AC模块与电网中的负载连通，晶闸管控制模块接入电网，主控制单元与所述超级电容储能控制模块、功率单元控制模块、晶闸管控制模块连通。本实用新型提供一种基于模块化并联型动态电压调节装置，实现了模块化集成、功率密度高、便于维护以及具有冗余设计，具有较好的应用市场。

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，特别涉及一种并联型三电平的动态电压调节装置。

背景技术

随着科技的进步以及工业生产的不断提升，电能需求呈现出定制化、精细化、标准化的趋势，尤其是在精密科技工业领域，如机器人、全自动生产线、精密医疗器械、变频调速设备制造等行业，人们对电压质量普遍提出更高的要求。近年来相关生产事故的发生也进一步反映出电压治理的迫切性，电压质量已成为一个重要的话题，如何获取更加高效、优质的电压并对其进行智能化的管理成为当前技术研发和产品研制的主要方向。

目前，动态电压调节装置主要分为串联型和并联型。相对并联型调节装置，串联型调节装置研发和应用较早，但其高成本、高功耗、可靠性差及体积大等缺陷，并联型调节装置的技术理论研究与工程实际应用更加契合，可实现经济性、工程化的平衡。

串联型调节装置采用耦合变压器设备，由于变压器的体积过大，且始终在线设备损耗高，因此在实际应用中往往受到限制。此外，该设备采用的补偿模式解决电压中断问题的能力偏弱，除非配备大容量的耦合变压器和整流逆变装置，因此处于设计难度和成本考虑，通常只能用于补偿有限范围内电压跌落。

实用新型内容

为了解决以上问题，本实用新型提供一种基于模块化并联型动态电压调节装置，实现了模块化集成、功率密度高、便于维护以及具有冗余设计，具有较好的应用市场。

根据本实用新型的一种基于模块化并联型动态电压调节装置，包括：超级电容储能控制模块、功率单元控制模块、晶闸管控制模块以及主控制单元，

其中，所述超级电容储能控制模块与功率单元控制模块连通，功率单元控制模块通过DC/AC模块与电网中的负载连通，晶闸管控制模块接入电网，主控制单元与所述超级电容储能控制模块、功率单元控制模块、晶闸管控制模块连通。

进一步的，所述超级电容储能控制模块包括：超级电容SC、断路器Q2、预充电回路接触器K4和K5、预充电电阻R3、第一LCL滤波回路以及绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4，

其中，超级电容SC作为储能元件，预充电回路接触器K5与预充电电阻R3串联，再与预充电回路接触器K4并联，组成预充电回路；

第一LCL滤波回路通过串联断路器Q2与超级电容SC形成回路，通过绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4组成DC/DC拓扑结构。

进一步的，第一LCL滤波回路由电抗器L4、电解电容C4、电抗器L5组成。

进一步的，在直压DC/DC控制中，采用交错控制及互补驱动方式，绝缘栅双极型晶体管T1与T4，绝缘栅双极型晶体管T2与T3交错工作，绝缘栅双极型晶体管T1与T2，绝缘栅双极型晶体管T3与T4互补驱动，其驱动信号相差180°相角。

进一步的，功率单元控制模块包括：电解电容C1和C2、断路器Q1、预充电回路接触器K2和K3、预充电电阻R1、第二LCL滤波回路以及绝缘栅双极型晶体管Ta1、Ta2、Ta3、Ta4，

其中，电解电容C1和C2为中间支撑电容，预充电电阻R1和预充电回路接触器K3串联，再与预充电回路接触器K2并联，组成预充电回路；

第二LCL滤波回路通过绝缘栅双极型晶体管Ta1、Ta2、Ta3、Ta4的T型拓扑组成DC/AC的拓扑结构。