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一种谐波电流抵消模块，其特征在于：包括直流稳压和电流跟踪控制单元、驱动单元、三相全桥变换电路、直流稳压电容器组、三相单次谐波滤波电路、电流传感器和电压传感器；所述直流稳压和电流跟踪控制单元的输入端输入单次谐波电流相位信号，直流稳压和电流跟踪控制单元的输出端连接驱动单元的输入端，三相全桥变换电路的输入端连接驱动单元的输出端，三相全桥变换电路的直流电容侧连接直流稳压电容器组，三相全桥变换电路的交流侧连接三相单次谐波滤波电路的输入端，电流传感器对三相单次谐波滤波电路的输出电流进行采样并反馈到直流稳压和电流跟踪控制单元，电压传感器对三相全桥变换电路的直流电容侧进行直流电压采样并反馈到直流稳压和电流跟踪控制单元；谐波电流抵消模块由进线断路器、针对抵消次数的三相单次谐波滤波电路、三相全桥变换电路、直流稳压电容器组连接组成，并具有对应的电路控制系统；该模块的电路控制系统由直流稳压和电流跟踪控制单元、保护单元、驱动单元以及显示及监控单元组成；谐波电流抵消模块从进线柜CT检测出单次谐波电流相位信号，根据该相位信号采用内环谐波电流环、外环直流稳压环经驱动单元后对三相全桥变换电路进行双闭环控制，三相全桥变换电路直流侧为直流稳压电容器组，交流侧通过三相单次谐波滤波电路后产生与系统单次谐波电流相位相反的谐波电流，从而实现对系统的电力谐波电流的抵消；谐波电流抵消模块具有全面的保护功能，保护单元的功能包括：输出过流保护、直流过压及欠压保护、输入过压及欠压保护，过热保护；其中输出过流保护：采样得到的输出电流信号经滤波整流后得到的数值与设定的过流保护值进行比较，当输出电流滤波整流后得到的数值大于设定的过流保护值时，保护启动动作，使驱动单元不工作；反之则保护不启动；由于低压用电侧存在大量非线性负载，采用N+1台谐波电流抵消模块对谐波进行抑制及消除，模块安装于电力低压配电系统中，每台模块能独立运行或根据需要组合运行；谐波电流抵消模块经过断路器连接于低压配电母联上，根据需抵消谐波的次数及容量进行模块化并联连接，每台模块将进线柜CT的电流信号作为输入，以确定需抵消的单次谐波电流的相位信号，通过输出对应次数谐波电流，以完成单次谐波抵消电流的功能；每个模块的主电路由三相单次谐波滤波电路、三相全桥变换电路以及直流稳压电容器组连接而成；针对抵消次数的三相单次谐波滤波电路由三相电抗器或电抗器与电容器的组合构成；三相全桥变换电路由6个电力电子半导体器件组成；直流稳压电容器组由直流电解电容器与放电电阻的组合构成；模块的直流稳压和电流跟踪控制单元采用内环谐波电流环、外环直流电压稳压环的双闭环控制；需抵消的单次谐波电流相位信号经过锁相环和正弦信号乘积后得到谐波电流基准信号ihr，ihr与Δip及负的ih求和后的误差经过比例调节后通过滞环 电流控制，对三相全桥变换电路进行功率驱动；然后从直流电容侧进行直流电压采样，经过电压反馈后与直流电压基准信号进行比较，比较得到的误差信号通过比例积分调节后作为误差补偿信号Δip加入电流环；三相全桥变换电路的交流侧经滤波环节后对输出电流进行采样并反馈，作为电流反馈信号ih与电流基准信号ihr及误差补偿信号Δip进行比较；模块的直流稳压和电流跟踪控制单元主要由数字信号处理器完成；显示及监控单元由显示及人机界面、单片机及双口RAM组成；单片机一方面将从直流稳压和电流跟踪控制单元中传来的的主要电压电流信号读取过来进行显示；另一方面将人机界面中的输入指令及参数通过双口RAM传输给直流稳压和电流跟踪控制单元的DSP；显示及监控单元也通过RS485进行通信，将主要的信息传送至上位机并进行组网。 |
