東鼎電氣配電網(wǎng)電能質(zhì)量綜合治理解決方案

東鼎電氣在響應(yīng)國家電網(wǎng)公司政策號召的同時聚焦于目前低壓配電網(wǎng)電能質(zhì)量問題的新特征推出配電網(wǎng)電能質(zhì)量綜合治理全系列解決方案——精細化功率控制裝置(EM-UDC)

基于電力電子的精細化功率控制裝置(EM-UDC)

EM-UDC裝置是針對低壓配電系統(tǒng)三相電流嚴重不平衡、功率因數(shù)低、諧波超標、電壓合格率低、變壓器效率低的一種新型電能質(zhì)量綜合治理裝置。該裝置具有容性/感性無功雙向輸出，快速響應(yīng)(<10ms)、可濾除諧波、自動調(diào)節(jié)有功不平衡、無功不平衡的功能。

EM-UDC 產(chǎn)品主要功能

EM-UDC產(chǎn)品的三大主要功能為:三相電流不平衡補償、容/感性無功補償、諧波治理

a) 三相電流不平衡補償

UDC 在運行時，會通過外接電流互感器(CT)實時檢測系統(tǒng)電流，然后將 CT 采集到的電流信息發(fā)給內(nèi)部控制器進行處理，經(jīng)過控制器分析之后，UDC 就會發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的電流不平衡狀態(tài)，同時計算出三相電流達到平衡狀態(tài)所需轉(zhuǎn)換的電流值。以下圖為例，系統(tǒng)電流出現(xiàn)了不平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)為每相 10A 電流，A 相電流想達到平衡狀態(tài)則需要增加 5A 的電流，B 相電流正好為 10A 無需調(diào)整， C 相電流想達到平衡狀態(tài)則需要減少 5A 的電流。計算完成之后，控制器就會通過 IGBT 驅(qū)動電路來驅(qū)動 IGBT 動作，從而使得電流從系統(tǒng) C 相流入 UDC 5A，從 UDC 內(nèi)部流出 5A 到系統(tǒng) A 相。從而使得 A、B、C 三相電流全部重新分配為 10A， 而系統(tǒng)的三相總電流保持不變。當(dāng)然，這一系列的計算及控制動作都是在很短的時間內(nèi)完成的，并且，在這一過程中 UDC 只是起到一個重新分流的作用，只需消耗很小一部分的能量(如控制器件的能量消耗、開關(guān)器件的能量消耗)。

b) 無功補償

EM-UDC 開啟后，通過外部電流互感器實時檢測負載電流，并通過內(nèi)部 DSP 計算分析負載電流的無功含量，然后根據(jù)設(shè)置值來控制 PWM 信號發(fā)生器發(fā)出控制信號給內(nèi)部 IGBT 使逆變器產(chǎn)生滿足要求的補償電流，最終實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康摹?

如圖所示，UDC 由外部電流互感器(CT)實時采樣負載電流信息，并傳遞給數(shù)字處理芯片 DSP，可計算出系統(tǒng)的基波有功和基波無功成分，根據(jù)相角不同， 判斷出超前電壓的容性無功電流和滯后電壓的感性無功，然后根據(jù)用戶設(shè)置的目標功率因數(shù)，假設(shè)設(shè)置為 1.0，那么此時 UDC 將會控制 IGBT 的開通關(guān)斷，從而控制逆變電流的相位和幅值，發(fā)出一個與無功電流大小相等方向相反的電流進行抵消，使系統(tǒng)中只剩下基波有功電流，從而使功率因數(shù)接近于設(shè)定值 1.0。

c) 諧波治理

EM-UDC有源濾波功能通過實時檢測系統(tǒng)中電流的諧波，利用電力電子技術(shù)控制 IGBT 的觸發(fā)，輸出與該諧波(指令)電流大小相等方向相反的補償電流注入供電系統(tǒng)，實現(xiàn)濾除(抵消)諧波功能。