1.簡(jiǎn)介

電能質(zhì)量綜合補(bǔ)償器(以下簡(jiǎn)稱PQC)是我公司開(kāi)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)和的全數(shù)字控制技術(shù)，用來(lái)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無(wú)功電流和諧波電流，提高功率因數(shù)，消除諧波電流。

PQC是一臺(tái)柔性電力變換器。PQC先測(cè)量由負(fù)載產(chǎn)生的無(wú)功電流和諧波電流，然后通過(guò)產(chǎn)生新的相反相位相同幅值的無(wú)功電流及諧波電流，從而消除供電網(wǎng)絡(luò)中絕大多數(shù)無(wú)功電流及諧波電流。通過(guò)抵消回路中的無(wú)功電流和諧波電流可以達(dá)到以下效果：

?顯著減少供電網(wǎng)絡(luò)電壓及電流波形失真度;

?顯著提高供電系統(tǒng)功率因數(shù)，降低變壓器設(shè)計(jì)容量，減少一次費(fèi)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(dǎo)致其他設(shè)備干擾的風(fēng)險(xiǎn);

?提高終端電壓，提升電能質(zhì)量。

2.基本組成

PQC系統(tǒng)主要包括主接觸器KM1、預(yù)充電接觸器KM2、預(yù)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(yù)充電電阻，當(dāng)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(shí)將預(yù)充電電阻R短路;電感是功率轉(zhuǎn)換器和電力系統(tǒng)之間的功率傳送接口元件，一方面起儲(chǔ)能作用，另一方面濾除高頻開(kāi)關(guān)紋波電流;電壓型PWM整流橋?yàn)镾VG的功率轉(zhuǎn)換部件，由絕緣柵雙極晶體管(IGBT)構(gòu)成，應(yīng)用電壓空間矢量調(diào)制(SVPWM)技術(shù)驅(qū)動(dòng)IGBT產(chǎn)生補(bǔ)償電流波形;直流電容模塊儲(chǔ)存了經(jīng)IGBT功率轉(zhuǎn)化模塊產(chǎn)生的直流能量。

圖1 PQC系統(tǒng)原理圖

3.工作原理

無(wú)功補(bǔ)償原理：DSP控制器實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載電流，計(jì)算分析得到負(fù)載電流的無(wú)功電流數(shù)據(jù);無(wú)功電流作為控制器的參考值，控制器實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)IGBT產(chǎn)生滿足要求的無(wú)功補(bǔ)償電流(容性或感性)，最終實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償目的。

圖2 無(wú)功補(bǔ)償原理圖

諧波補(bǔ)償原理：DSP控制器實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載電流，計(jì)算分析得到負(fù)載電流的2～25次諧波電流數(shù)據(jù);各次諧波電流作為控制器的參考值，控制器實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)IGBT產(chǎn)生與諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，主動(dòng)消除電力諧波。

圖3 諧波補(bǔ)償原理圖

3.產(chǎn)品特點(diǎn)

更多功能、更多模式

Ø 諧波補(bǔ)償、無(wú)功補(bǔ)償、諧波無(wú)功同補(bǔ)，一機(jī)多用;

Ø 具備諧波分次補(bǔ)償功能，可設(shè)定無(wú)功補(bǔ)償比例;

Ø 高清彩色觸摸屏，屏幕實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)和裝置運(yùn)行參數(shù);

全面保護(hù)功能，提高用戶應(yīng)用穩(wěn)定性

Ø 有效值峰值雙設(shè)定自動(dòng)限流算法，在負(fù)載諧波電流大于設(shè)備輸出時(shí)，可自動(dòng)將設(shè)備輸出限制在99%輸出，無(wú)過(guò)載風(fēng)險(xiǎn);

Ø 保護(hù)功能齊全，具有過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)溫等多種保護(hù)功能，確保系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠;

的控制策略和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

Ø 改進(jìn)的基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的檢測(cè)技術(shù)，可實(shí)時(shí)檢測(cè)諧波電流，自動(dòng)跟蹤負(fù)載諧波變化，具有高度可控性與快速響應(yīng)性;

Ø 采用LCL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)濾波，在輸出諧波電流的情況下，不會(huì)引入高頻IGBT開(kāi)關(guān)諧波干擾，并且適用于任何現(xiàn)場(chǎng)電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗，不會(huì)發(fā)生諧振;

高度集成化、模塊化、系列化

Ø 模塊化設(shè)計(jì)，體積小重量輕，功率密度高，安裝維護(hù)方便;

Ø 可靈活組合并機(jī)滿足不同容量需求，在實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的同時(shí)提高了設(shè)備的可靠性和可維修性，極大方便了系統(tǒng)安裝與維護(hù);

Ø 單模塊獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計(jì)，可有效隔絕環(huán)境粉塵粘附，提高產(chǎn)品散熱效率;

高級(jí)的用戶體驗(yàn)

Ø 故障自診斷自啟動(dòng)功能，裝置具有非裝置自身問(wèn)題導(dǎo)致停機(jī)自恢復(fù)功能，自恢復(fù)之前需對(duì)外部電網(wǎng)及裝置本身進(jìn)行自動(dòng)診斷，診斷通過(guò)方可自啟動(dòng)。在30分鐘之內(nèi)自恢復(fù)3次，若均不能正常啟動(dòng)，停機(jī)并給上位機(jī)傳輸裝置故障告警，點(diǎn)亮裝置自身故障指示燈;

• 工業(yè)型有源電力濾波器APF