1.一種具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置,其特征在于:包括橋式整流模塊(1)、pwm整流模塊(2)、整流變壓模塊(3)以及控制模塊(4),所述橋式整流模塊(1)的輸入端通過所述整流變壓模塊(3)連接交流電源,輸出端連接電解槽以向電解槽供電,所述橋式整流模塊(1)的輸出端還通過控制模塊(4)與所述pwm整流模塊(2)連接,由所述控制模塊(4)根據(jù)所述橋式整流模塊(1)的諧波電壓/電流狀態(tài)控制所述pwm整流模塊(2)的輸出電流以進行電能質(zhì)量治理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置,其特征在于,所述pwm整流模塊(2)包括并聯(lián)連接的全橋整流電路以及支撐電容,所述全橋整流電路包括三條斬波橋臂,每條所述斬波橋臂通過一交流濾波電感連接所述橋式整流模塊(1)以及連接交流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置,其特征在于,每條所述斬波橋臂構(gòu)成兩電平斬波電路或三電平斬波電路或多電平斬波電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置,其特征在于,所述橋式整流模塊(1)為晶閘管整流電路或二極管整流電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置,其特征在于,所述控制模塊(4)包括依次連接的諧波檢測子模塊(401)、補償控制子模塊(402)以及驅(qū)動子模塊(403),所述諧波檢測子模塊(401)用于檢測所述橋式整流模塊(1)的諧波電壓和/或諧波電流,輸出給所述補償控制子模塊(402),由所述補償控制子模塊(402)根據(jù)檢測的諧波電壓和/或諧波電流提取各次諧波電流的含量,產(chǎn)生諧波電流指令,通過所述驅(qū)動子模塊(403)驅(qū)動控制所述pwm整流模塊(2)的輸出電流的相位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置,其特征在于,所述補償控制子模塊(402)包括相互連接的指令提取單元(421)以及控制單元(422),所述指令提取單元(421)用于分別接收所述橋式整流模塊(1)的電流諧波的有功分量、無功分量,提取出諧波有功電流、無功電流輸出給所述控制單元(422),所述控制單元(422)分別接收提取出的所述諧波有功電流、所述pwm整流模塊(2)反饋的輸出電流的有功分量,以及提取出的所述諧波無功電流、所述pwm整流模塊(2)反饋的輸出電流的無功分量進行比較,比較結(jié)果經(jīng)過pi控制得到最終輸出電流有功分量、無功分量的控制指令分別提供給所述pwm整流模塊(2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置,其特征在于,所述指令提取單元(421)包括有功電流提取子單元、無功電流提取子單元,所述有功電流提取子單元包括第一諧波提取電路、第一加法器、第一pi控制器以及第二加法器,所述第一諧波提取電路的輸入端輸入所述橋式整流模塊(1)的電流諧波的有功分量,以用于經(jīng)過傅里葉變換去掉基波分量得到有功電流的諧波分量,輸出端連接所述第一加法器的一個輸入端,所述第二加法器分別接入pwm變流器的中間直流電壓的參考電壓udcref以及pwm變流器實測的中間直流電壓udc,輸出端通過所述第一pi控制器連接至所述第一加法器的另一個輸入端,所述第一加法器的輸出端輸出提取出的諧波有功電流,所述無功電流提取子單元包括第二諧波提取電路,所述第二諧波提取電路輸入所述橋式整流模塊(1)的電流諧波的無功分量,以用于經(jīng)過傅里葉變換去掉基波分量得到無功電流的諧波分量,輸出提取出的諧波無功電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置,其特征在于,所述控制單元(422)包括兩條控制支路以分別用于控制產(chǎn)生輸出電流有功分量、無功分量的控制指令,每條所述控制支路包括輸入側(cè)加法器、第二pi控制器以及輸出側(cè)加法器,所述輸入側(cè)加法器分別接入所述橋式整流模塊(1)的電流諧波的有功/無功分量,輸出有功/無功電流計算值和實際電流之間差值,所述輸入側(cè)加法器輸出端通過所述第二pi控制器連接至所述輸出側(cè)加法器的一個輸入端,所述輸出側(cè)加法器的另兩個輸入端分別輸入電流分量調(diào)制波、pwm整流模塊(2)輸出電流的電流分量經(jīng)過pwm變流器濾波器后的輸出結(jié)果,所述輸出側(cè)加法器的輸出端輸出電流諧波的有功/無功分量三角載波。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任意一項所述的具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置,其特征在于,所述橋式整流模塊(1)為n脈波整流電路,所述pwm整流模塊(2)包括n/6組,n為6的倍數(shù),所述橋式整流模塊(1)中每個6脈波整流電路的交流側(cè)對應(yīng)與一組所述pwm整流模塊(2)的交流側(cè)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任意一項所述的具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置,其特征在于,所述pwm整流模塊(2)設(shè)置在所述整流變壓器的高壓側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任意一項所述的具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置,其特征在于,所述pwm整流模塊(2)的交流側(cè)還設(shè)置有控制開關(guān)和/或濾波電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任意一項所述的具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置,其特征在于,所述橋式整流模塊(1)的輸出側(cè)還設(shè)置有隔離開關(guān)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任意一項所述的具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置,其特征在于,n>6時,所述整流變壓模塊(3)為分裂式變壓器,所述分裂式變壓器包括n/6個低壓繞組,每個所述低壓繞組對應(yīng)與所述橋式整流模塊(1)中一個6脈波的整流電路連接。
14.一種用于權(quán)利要求1~13中任意一項所述的具有電能質(zhì)量治理功能的制氫電源裝置的控制方法,其特征在于,步驟包括:
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制方法,其特征在于,所述根據(jù)檢測的諧波電壓和/或諧波電流提取各次諧波電流的含量包括:
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的控制方法,其特征在于,所述產(chǎn)生諧波電流指令包括:分別接入所述橋式整流模塊(1)的電流諧波的有功/無功分量,經(jīng)過pi控制后結(jié)果與有功/無功分量調(diào)制波vsd、pwm整流模塊(2)輸出電流的電流分量經(jīng)過pwm變流器濾波器后的輸出結(jié)果相減,輸出電流諧波的有功/無功分量三角載波。