优化级联式电能质量质量装置的输出电压波形质量的方法

摘要

本发明提供了优化级联式电能质量质量装置的输出电压波形质量的方法，通过输出电能电压正弦波和输出电压频率波形偏差图以及滤波直流母线电压的波形图，经过逻辑运算后得到高压单元各开关管的驱动信号，输出电平数发生变化时重新投入子模块，驱动信号将滤波直流母线电压输出阶梯波电平数进行纠正，电容电压高的交流电压输出阶梯波电压Nna_step+1的子模块放电将波形图进行导出，选择交流电压输出阶梯波电压与参考波之间的偏差图进行输出ΔV电容电压的Nna_step子模块的波形输出阶梯波图进行有效的质量的检测。

说明书

技术领域

本发明涉及电压波形质量领域，具体而言，涉及优化级联式电能质量质量装置的输出电压波形质量的方法。

背景技术

中国发明专利/发明专利(申请号：CN202010228811.2)所提出的一种提高直流电压利用率的多电平逆变器及电能变换设备，本公开将半桥电路单元L1、三电平二极管钳位型逆变器单元L2和H桥电路单元L3混合连接，使得直流电压的利用率超过1，提高了直流电压利用率，实现了采用较少的开关器件，提高了系统的功率密度和波形质量。进一步的，通过复用H桥电路单元进行更多电平的拓展，根据通过设置多个级联的H桥电路单元组，通过增加H桥电路模块的数量，提高了端口输出电平的数量，采用本公开的多电平逆变器的电能变换设备，输出的电平数可以灵活调整，同时输出波形质量更高，设备的制造成本更低，但优化级联式电能质量质量装置在进行电压波形进行输出的过程中无法对电压波的质量进行及时的检测的问题，因此我们对此做出改进，提出优化级联式电能质量质量装置的输出电压波形质量的方法。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前存在的背景技术提出的问题，为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：优化级联式电能质量质量装置的输出电压波形质量的方法，以改善上述问题，本发明具体是这样的：包括以下步骤：

步骤一，优化级联式电能质量质量装置中运输的数据信息中的输出电流有效值I，输出电能电压正弦波，输出电压频率波形偏差图；滤波直流母线电压，并将交流电压输出阶梯波电压与参考波之间的偏差图进行输出记为ΔV，同时将电容电压中的分为U1和U2，并将U1和U2导入到子模块中波形图，通过优化级联式电能质量质量装置的输出电压波形质量检测装置进行对电压波形质量进行检测；

步骤二，将输出电能电压正弦波和输出电压频率波形偏差图以及滤波直流母线电压的波形图，经过逻辑运算后得到高压单元各开关管的驱动信号，输出电平数发生变化时重新投入子模块，驱动信号将滤波直流母线电压输出阶梯波电平数进行纠正，电容电压高的交流电压输出阶梯波电压Nna_step+1的子模块放电将波形图进行导出，选择交流电压输出阶梯波电压与参考波之间的偏差图进行输出ΔV电容电压的Nna_step子模块的波形输出阶梯波图；

步骤三，将输出电压频率波形偏差图；滤波直流母线电压，并将交流电压输出阶梯波电压与参考波之间的偏差图多个级联的电路单元并联连接一个飞跨电容进行电波的输出并对质量进行检测；

步骤四，优化级联式电能质量质量装置采用直流电压利用率的多电平逆变器的电路将电能质量的波形图通过储能变流器、光伏逆变器或者无功补偿组件进行输出；

步骤五，优化级联式电能质量质量装置中的钳位型逆变器电路单元和半桥电路和在二极管中点逆变器电路单元并联，并通过直流电源的两端与化级联式电能质量质量装置进行连接，通过逆变器电路单元的输出端连接电路单元的输入端进行输入，并通过电路单元的输出端为逆变器输出端进行输出。

步骤一中优化级联式电能质量质量装置包括所述电能质量壳体的内侧设有元器件组件，所述元器件组件包括质量电路板、电能正弦波偏离处理器、频率偏差调节器、电压闪变调节器、暂态过电压保护器，所述电能质量壳体的内表面电路连接所述质量电路板，所述质量电路板的外表面电路连接所述电能正弦波偏离处理器，所述电能正弦波偏离处理器的上表面电路连接所述频率偏差调节器，所述电能正弦波偏离处理器的下表面电路连接所述电压闪变调节器，所述电压闪变调节器的左表面电路连接所述暂态过电压保护器，所述电能质量壳体的前端设有显示器组件，所述显示器组件的表面设有控制按钮组件，所述电能质量壳体的尾端设有电能连接组件。

作为本发明优选的技术方案，所述显示器组件包括控制面板、电能质量显示器、启动按钮、电能质量检测电线插头、质量数据输出插头，所述电能质量壳体的前端固定连接所述控制面板，所述控制面板的前端电路连接所述电能质量显示器，所述电能质量显示器的左表面电路连接启动按钮，所述启动按钮的上表面电路连接所述电能质量检测电线插头，所述控制面板前端的右侧电路连接所述质量数据输出插头。

作为本发明优选的技术方案，所述电能质量显示器粘黏设有保护膜。

作为本发明优选的技术方案，所述控制按钮组件包括电压正弦波显示按钮、电压频率显示按钮、电能质量显示按钮，所述控制面板的前端电路连接所述电压正弦波显示按钮，所述电压正弦波显示按钮的右表面电路连接所述电压频率显示按钮，所述电压频率显示按钮的右表面电路连接所述电能质量显示按钮。

作为本发明优选的技术方案，所述电压正弦波显示按钮位于所述电能质量显示器的下表面。

作为本发明优选的技术方案，所述电能连接组件包括电源插头、网络接头、电能输入插头、电能输出插头，所述电能质量壳体的尾端电路连接所述电源插头，所述电源插头的右表面电路连接所述网络接头，所述网络接头的右表面电路连接所述电能输入插头，所述电能输入插头的下表面电路连接所述电能输出插头。

作为本发明优选的技术方案，所述电能输入插头、所述电能输出插头内侧均设有导电铜丝。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

在本发明的方案中：

1.通过优化级联式电能质量质量装置中运输的数据信息中的输出电流有效值I，输出电能电压正弦波，输出电压频率波形偏差图；滤波直流母线电压，并将交流电压输出阶梯波电压与参考波之间的偏差图进行输出记为ΔV，同时将电容电压中的分为U1和U2，并将U1和U2导入到子模块中波形图；

2.通过输出电能电压正弦波和输出电压频率波形偏差图以及滤波直流母线电压的波形图，经过逻辑运算后得到高压单元各开关管的驱动信号，输出电平数发生变化时重新投入子模块，驱动信号将滤波直流母线电压输出阶梯波电平数进行纠正，电容电压高的交流电压输出阶梯波电压Nna_step+1的子模块放电将波形图进行导出，选择交流电压输出阶梯波电压与参考波之间的偏差图进行输出ΔV电容电压的Nna_step子模块的波形输出阶梯波图进行有效的质量的检测；

3.通过优化级联式电能质量质量装置中的钳位型逆变器电路单元和半桥电路和在二极管中点逆变器电路单元并联，并通过直流电源的两端与化级联式电能质量质量装置进行连接，通过逆变器电路单元的输出端连接电路单元的输入端进行输入，并通过电路单元的输出端为逆变器输出端进行有效的数据输出。

附图说明：

图1为本发明提供的结构示意图；

图2为本发明提供的结构示意图；

图3为本发明提供的结构示意图；

图4为本发明提供的局部结构示意图；

图5为本发明提供的剖视结构示意图；

图6为本发明提供的主视图；

图7为本发明提供的后视图。

图中标示：

1、电能质量壳体；

2、元器件组件；201、质量电路板；202、电能正弦波偏离处理器；203、频率偏差调节器；204、电压闪变调节器；205、暂态过电压保护器；

3、显示器组件；301、控制面板；302、电能质量显示器；303、启动按钮；304、电能质量检测电线插头；305、质量数据输出插头；

4、控制按钮组件；401、电压正弦波显示按钮；402、电压频率显示按钮；403、电能质量显示按钮；

5、电能连接组件；501、电源插头；502、网络接头；503、电能输入插头；504、电能输出插头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一种具体实施方式，不限于全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合，应注意到，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例：请参阅图1-7，优化级联式电能质量质量装置的输出电压波形质量的方法，步骤一，优化级联式电能质量质量装置中运输的数据信息中的输出电流有效值I，输出电能电压正弦波，输出电压频率波形偏差图；滤波直流母线电压，并将交流电压输出阶梯波电压与参考波之间的偏差图进行输出记为ΔV，同时将电容电压中的分为U1和U2，并将U1和U2导入到子模块中波形图；

步骤二，将输出电能电压正弦波和输出电压频率波形偏差图以及滤波直流母线电压的波形图，经过逻辑运算后得到高压单元各开关管的驱动信号，输出电平数发生变化时重新投入子模块，驱动信号将滤波直流母线电压输出阶梯波电平数进行纠正，电容电压高的交流电压输出阶梯波电压Nna_step+1的子模块放电将波形图进行导出，选择交流电压输出阶梯波电压与参考波之间的偏差图进行输出ΔV电容电压的Nna_step子模块的波形输出阶梯波图；

步骤三，将输出电压频率波形偏差图；滤波直流母线电压，并将交流电压输出阶梯波电压与参考波之间的偏差图多个级联的电路单元并联连接一个飞跨电容进行电波的输出并对质量进行检测；

步骤四，优化级联式电能质量质量装置采用直流电压利用率的多电平逆变器的电路将电能质量的波形图通过储能变流器、光伏逆变器或者无功补偿组件进行输出；

步骤五，优化级联式电能质量质量装置中的钳位型逆变器电路单元和半桥电路和在二极管中点逆变器电路单元并联，并通过直流电源的两端与化级联式电能质量质量装置进行连接，通过逆变器电路单元的输出端连接电路单元的输入端进行输入，并通过电路单元的输出端为逆变器输出端进行输出；

步骤一中优化级联式电能质量质量装置的输出电压波形质量检测装置包括电能质量壳体1的内侧设有元器件组件2，元器件组件2包括质量电路板201、电能正弦波偏离处理器202、频率偏差调节器203、电压闪变调节器204、暂态过电压保护器205，电能质量壳体1的内表面电路连接质量电路板201，质量电路板201的外表面电路连接电能正弦波偏离处理器202，电能正弦波偏离处理器202的上表面电路连接频率偏差调节器203，电能正弦波偏离处理器202的下表面电路连接电压闪变调节器204，电压闪变调节器204的左表面电路连接暂态过电压保护器205，电能质量壳体1的前端设有显示器组件3，显示器组件3的表面设有控制按钮组件4，电能质量壳体1的尾端设有电能连接组件5，显示器组件3包括控制面板301、电能质量显示器302、启动按钮303、电能质量检测电线插头304、质量数据输出插头305，电能质量壳体1的前端固定连接控制面板301，控制面板301的前端电路连接电能质量显示器302，电能质量显示器302的左表面电路连接启动按钮303，启动按钮303的上表面电路连接电能质量检测电线插头304，控制面板301前端的右侧电路连接质量数据输出插头305，电能质量显示器302粘黏设有保护膜。

参阅图1、图4，控制按钮组件4包括电压正弦波显示按钮401、电压频率显示按钮402、电能质量显示按钮403，控制面板301的前端电路连接电压正弦波显示按钮401，电压正弦波显示按钮401的右表面电路连接电压频率显示按钮402，电压频率显示按钮402的右表面电路连接电能质量显示按钮403，电压正弦波显示按钮401位于电能质量显示器302的下表面，电能连接组件5包括电源插头501、网络接头502、电能输入插头503、电能输出插头504，电能质量壳体1的尾端电路连接电源插头501，电源插头501的右表面电路连接网络接头502，网络接头502的右表面电路连接电能输入插头503，电能输入插头503的下表面电路连接电能输出插头504，电能输入插头503、电能输出插头504内侧均设有导电铜丝。

工作原理：本发明在使用的过程中，步骤一，优化级联式电能质量质量装置中运输的数据信息中的输出电流有效值I，输出电能电压正弦波，输出电压频率波形偏差图；滤波直流母线电压，并将交流电压输出阶梯波电压与参考波之间的偏差图进行输出记为ΔV，同时将电容电压中的分为U1和U2，并将U1和U2导入到子模块中波形图；步骤二，将输出电能电压正弦波和输出电压频率波形偏差图以及滤波直流母线电压的波形图，经过逻辑运算后得到高压单元各开关管的驱动信号，输出电平数发生变化时重新投入子模块，驱动信号将滤波直流母线电压输出阶梯波电平数进行纠正，电容电压高的交流电压输出阶梯波电压Nna_step+1的子模块放电将波形图进行导出，选择交流电压输出阶梯波电压与参考波之间的偏差图进行输出ΔV电容电压的Nna_step子模块的波形输出阶梯波图；步骤三，将输出电压频率波形偏差图；滤波直流母线电压，并将交流电压输出阶梯波电压与参考波之间的偏差图多个级联的电路单元并联连接一个飞跨电容进行电波的输出并对质量进行检测；步骤四，优化级联式电能质量质量装置采用直流电压利用率的多电平逆变器的电路将电能质量的波形图通过储能变流器、光伏逆变器或者无功补偿组件进行输出；步骤五，优化级联式电能质量质量装置中的钳位型逆变器电路单元和半桥电路和在二极管中点逆变器电路单元并联，并通过直流电源的两端与化级联式电能质量质量装置进行连接，通过逆变器电路单元的输出端连接电路单元的输入端进行输入，并通过电路单元的输出端为逆变器输出端进行输出；

通过电能质量壳体1的内表面电路连接质量电路板201进行对质量进行检测，质量电路板201的外表面电路连接电能正弦波偏离处理器202，通过电能正弦波偏离处理器202的上表面电路连接频率偏差调节器203进行对电能正弦波偏离处理和电路连接频率偏差调节，电能正弦波偏离处理器202的下表面电路连接电压闪变调节器204，电压闪变调节器204的左表面电路连接暂态过电压保护器205，电能质量壳体1的前端设有显示器组件3，显示器组件3的表面设有控制按钮组件4，电能质量壳体1的尾端设有电能连接组件5，电能质量壳体1的前端固定连接控制面板301，控制面板301的前端电路连接电能质量显示器302，电能质量显示器302的左表面电路连接启动按钮303，启动按钮303的上表面电路连接电能质量检测电线插头304，控制面板301前端的右侧电路连接质量数据输出插头305，电能质量显示器302粘黏设有保护膜，控制面板301的前端电路连接电压正弦波显示按钮401，电压正弦波显示按钮401的右表面电路连接电压频率显示按钮402，电压频率显示按钮402的右表面电路连接电能质量显示按钮403，电压正弦波显示按钮401位于电能质量显示器302的下表面，电能质量壳体1的尾端电路连接电源插头501，电源插头501的右表面电路连接网络接头502，网络接头502的右表面电路连接电能输入插头503，电能输入插头503的下表面电路连接电能输出插头504。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。