本項目主電路采用母線(xiàn)電壓自平衡級聯(lián) H 橋多電平變換器架構，創(chuàng )造性的提出基于 FPGA 的自適應母線(xiàn)均壓算法，省去了為校正直流母線(xiàn)電壓的硬件電路，并解決了傳統硬件均壓時(shí)穩定性差的問(wèn)題。裝置采用新型的N+1冗余結構，配置的H 橋均具備在線(xiàn)自檢功能，提出模糊冗余控制算法，可在線(xiàn)調整各個(gè) H 橋單元的參數，保證了備用 H 橋投入時(shí)裝置的穩定性。裝置通過(guò)LCL 連接拓撲并聯(lián)到電網(wǎng)，消除IGBT 產(chǎn)生的高次諧波對電網(wǎng)的影響，避免諧振發(fā)生，保證了裝置安全。采用同相載波層疊法進(jìn)行多電平調制技術(shù)，在無(wú)需提高開(kāi)關(guān)器件頻率的條件下實(shí)現了等效高頻載波調制，大大減小了輸出諧波，同時(shí)克服了傳統載波移相法帶來(lái)的延時(shí)，提高了裝置的補償性能。
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采礦冶金
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高壓 STATCOM 無(wú)功補償與諧波治理裝置
類(lèi)型：專(zhuān)利成熟度：可以量產(chǎn)專(zhuān)利號/型號：交易方式：簡(jiǎn)介： 本項目屬于電網(wǎng)安全節能領(lǐng)域，可廣泛應用于煤炭、石油化工、冶金、電力、電氣化鐵路、風(fēng)電廠(chǎng)以及其他具有或者靠近沖擊性負荷和大容量電動(dòng)機的工業(yè)領(lǐng)域。STATCOM 是當今無(wú)功補償領(lǐng)域最新技術(shù)的代表。比起現有的無(wú)功補償裝置，它可快速動(dòng)態(tài)地補償無(wú)功功率以及濾除諧波，具有響應快，運行范圍寬，補償功能多樣和占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。但 STATCOM 裝置用于高壓電網(wǎng)時(shí)存在著(zhù)各個(gè)母線(xiàn)均壓、冗余控制多電平調制等技術(shù)難題， 制約了它的廣泛應用。本項目通過(guò)技術(shù)攻關(guān)， 解決了高壓STATCOM 一系列關(guān)鍵技術(shù)難題，研制成功了集快速動(dòng)態(tài)無(wú)功補償與有源諧波治理于一體的節能裝置高壓 STATCOM。本項目是基于可關(guān)斷大功率電力電子器件實(shí)現的動(dòng)態(tài)無(wú)功補償和諧波治理裝置，通過(guò)大功率電力電子器件 IGBT 實(shí)現無(wú)功能量的變換。裝置由控制電路、功率電路以及散熱系統組成；控制電路基于可編程邏輯陣列 FPGA 設計，實(shí)現對功率電路及外圍電路的全數字化控制；功率電路為級聯(lián) H 橋多電平變換器架構； 散熱系統保證整個(gè)裝置的功率損耗產(chǎn)生的熱量及時(shí)散出。通過(guò)實(shí)時(shí)檢測電網(wǎng)的三相電壓和電流，然后由控制系統實(shí)時(shí)計算要補償的無(wú)功電流和諧波電流，控制器根據指令產(chǎn)生控制IGBT 的PWM 信號，從而控制級聯(lián)H 橋多電平變換器產(chǎn)生要補償的無(wú)功電流和諧波電流。該裝置能夠對中高壓電網(wǎng)的快速動(dòng)態(tài)無(wú)功補償與有源諧波治理，顯著(zhù)提高電網(wǎng)的功率因數、消除諧波、減小電網(wǎng)電壓波動(dòng)、消除電壓閃變，消除電壓畸變，在有效改善電能質(zhì)量同時(shí)節省電費開(kāi)支。 -
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