[实用新型]一种具备母线隔离功能的单相UPQC装置

说明书

本实用新型公开了一种具备母线隔离功能的单相UPQC装置，包括控制模块、串联变流器模块、并联变流器模块、开关投切模块和高频隔离模块；控制模块通过通讯线分别与串联变流器模块、并联变流器模块和开关投切模块电性连接；本实用新型将高频隔离技术应用于单相UPQC装置，在保证补偿性能的同时，实现了串联变流器与并联变流器电气隔离，提升了装置的故障隔离能力，提高了装置的功率密度。

技术领域

本实用新型涉及变流器技术领域，具体为一种具备母线隔离功能的单相UPQC装置。

背景技术

随着电子电力技术的不断发展，现代智能用电设备对电能质量的要求越来越高。为了补偿非线性、冲击性负载接入配电系统产生的无功和谐波电流、电网电压的幅值跌落、保证负载侧电压的高正弦性，由并联变流器和串联变流器组成的综合性电能质量补偿装置(UPQC)得到了广泛应用。UPQC装置对电力系统的电压暂升/暂降、电压波动、无功和谐波等电能质量问题进行了统一的补偿和抑制。

传统的综合电能质量补偿装置中，串联变流器作为受控电压源，是通过变压器接入电网的；由于工频变压器体积较大，因此串联变流器整体功率密度低。另外，并联变流器和串联变流器之间通过直流母线电容耦合，当某一侧出现故障时会直接影响到另一侧变流器正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具备母线隔离功能的单相UPQC装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具备母线隔离功能的单相UPQC装置，包括控制模块、串联变流器模块、并联变流器模块、开关投切模块和高频隔离模块。

其中，控制模块包括液晶显示模块、核心控制模块和AD采样模块。核心控制模块采用FPGA+ARM的控制方式；液晶显示模块用于显示单相UPQC装置工作状态。

其中，串联变流器模块一侧与直流母线I电性连接，另一侧与开关投切模块电性连接；并联变流器模块一侧与直流母线II电性连接，另一侧与开关投切模块电性连接；高频隔离模块接入串联变流器模块和并联变流器模块之间。

其中，控制模块通过通讯线分别与串联变流器模块、并联变流器模块和开关投切模块电性连接。

其中，串联变流器模块包含串联变流器和滤波电路，串联变流器由绝缘栅双极性晶体管构成，串联变流器与滤波电路电性连接。

其中，并联变流器模块包含并联变流器和滤波电路，并联变流器由绝缘栅双极性晶体管构成，并联变流器与滤波电路电性连接。

其中，开关投切模块包含交流接触器、电压采样和电流采样；初始状态下开关投切模块中的开关K1处于导通状态，K2、K3、K4、K5处于关断状态，装置运行时开关K4、K5先导通，开关K1关断，开关K2、K3后导通，此时整个装置投入使用；切出装置时，开关K2、K3先关断，开关K1导通，开关K4、K5后关断，实现装置切出。

其中，高频隔离模块包含两个全桥模块，两个全桥模块中间使用高频变压器进行隔离，高频隔离模块分别与串联变流器模块和并联变流器模块电性连接，高频隔离模块用于串联变流器模块和并联变流器模块电气隔离，提升装置功率密度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出了一种具备母线隔离功能的单相UPQC装置，该装置作用在配电系统接入端，目的在于改善电能质量问题对用电侧的影响，补偿系统的谐波和无功，提高负载侧的供电电能质量，实现串联变流器与并联变流器电气隔离，提高装置的功率密度。

附图说明

图1是本实用新型一种具备母线隔离功能的单相UPQC装置结构示意图；

图2是本实用新型一种具备母线隔离功能的单相UPQC装置的控制模块结构示意图；