1.簡介

工業(yè)型電能質量綜合補償器(以下簡稱PQC)是我公司開發(fā)的智能化、有源式新型電力電子裝置，采用高效的電力電子拓撲結構和的全數字控制技術，用來動態(tài)補償無功電流和諧波電流，提高功率因數，消除諧波電流。

PQC是一臺柔性電力變換器。PQC先測量由負載產生的無功電流和諧波電流，然后通過產生新的相反相位相同幅值的無功電流及諧波電流，從而消除供電網絡中絕大多數無功電流及諧波電流。通過抵消回路中的無功電流和諧波電流可以達到以下效果：

? 顯著減少供電網絡電壓及電流波形失真度;

? 顯著提高供電系統(tǒng)功率因數，降低變壓器設計容量，減少一次費用投入;

? 減少變壓器及線纜的損耗，降低其溫度，節(jié)約電能;

? 降低由于系統(tǒng)諧波導致其他設備干擾的風險;

? 提高終端電壓，提升電能質量。

2.基本組成

PQC系統(tǒng)主要包括主接觸器KM1、預充電接觸器KM2、預充電電阻R、濾波電感L、電壓型PWM整流橋(VSR)和直流母線電容C等。

系統(tǒng)圖如圖1所示，電阻R為系統(tǒng)的預充電電阻，當KM2閉合后，系統(tǒng)母線電容電壓緩慢充電;KM1控制主回路，同時將預充電電阻R短路;電感是功率轉換器和電力系統(tǒng)之間的功率傳送接口元件，一方面起儲能作用，另一方面濾除高頻開關紋波電流;電壓型PWM整流橋為SVG的功率轉換部件，由絕緣柵雙極晶體管(IGBT)構成，應用電壓空間矢量調制(SVPWM)技術驅動IGBT產生補償電流波形;直流電容模塊儲存了經IGBT功率轉化模塊產生的直流能量。

圖1 PQC系統(tǒng)原理圖

3.工作原理

無功補償原理：DSP控制器實時檢測負載電流，計算分析得到負載電流的無功電流數據;無功電流作為控制器的參考值，控制器實時驅動IGBT產生滿足要求的無功補償電流(容性或感性)，最終實現動態(tài)無功補償目的。

圖2 無功補償原理圖

諧波補償原理：DSP控制器實時檢測負載電流，計算分析得到負載電流的2～25次諧波電流數據;各次諧波電流作為控制器的參考值，控制器實時驅動IGBT產生與諧波電流幅值相等、極性相反的補償電流注入電網，主動消除電力諧波。

圖3 諧波補償原理圖

3.產品特點

設計理念

Ø PQC有源模塊立式結構設計。此種結構模式，采取大容量IGBT功率器件，器件選擇有效值的3倍以上，留有足夠大的安全裕量，在負載較大沖擊波動下，能長期工作。模塊采取軸流風機散熱，風量大，風壓足，散熱好; 整柜采取下進風上出風模式，整柜頂部采用軸流風機抽風，底部采取防塵百葉窗進風，可較大程度隔離外部環(huán)境，特別適合高溫工業(yè)現場及環(huán)境惡劣尤其粉塵較大的場合應用。

抗高電壓畸變

Ø 適用在5%-25%諧波電壓畸變率的工業(yè)負載配電系統(tǒng)應用，微妙級的瞬時響應速度，全響應時間小于10ms。

全面補償、安全穩(wěn)定

Ø 諧波治理、感性與容性無功補償，自由選擇補償組合。

Ø 自動限流運行與全面的故障保護功能。

的控制策略和拓撲結構設計

Ø 采用LCL拓撲結構濾波，在輸出電流的情況下，不會引入高頻IGBT開關諧波干擾，并且適用于任何現場電網系統(tǒng)阻抗，不會發(fā)生諧振;

故障自診斷自啟動功能

Ø 裝置具有非裝置自身問題導致停機自恢復功能，自恢復之前需對外部電網及裝置本身進行自動診斷，診斷通過方可自啟動。如果外部電網問題，設備將不再啟動，并給上位機傳輸裝置故障告警，點亮裝置自身故障指示燈;

• 工業(yè)型諧波無功綜合治理設備
• 工業(yè)型電能質量綜合治理裝置
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• 無功補償
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