[發(fā)明專利]一種用于低壓配電系統(tǒng)的新型高效特需供電電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910047271.1
• 申請(qǐng)日: 2009-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN101834442A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸融;陸四龍;邱繼東;潘華明;陳建華;張小越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市電力公司;上海中區(qū)節(jié)電科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/01
• 分類號(hào): H02J3/01;H02J3/18;H02J3/38
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新型高效“特需”供電設(shè)備，尤其涉及一種用于低壓配電系統(tǒng)的新型高效特需供電電路。

背景技術(shù)

目前，由于各國(guó)(或各洲際)的電源頻率和電壓水平存在較大的差異，并且各個(gè)地區(qū)對(duì)供電穩(wěn)定性和供電電能質(zhì)量也存在著一定的差異，隨著上海2010年世博會(huì)的日益臨近，根據(jù)各國(guó)參展設(shè)備對(duì)供電可靠性和供電電能質(zhì)量要求的差異(各種設(shè)備對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量具有不同的耐受限度)，這使得各個(gè)國(guó)家或地區(qū)展館的供電問(wèn)題成為一個(gè)突出的問(wèn)題。

與此同時(shí)，由于大量非線性負(fù)荷和沖擊性負(fù)荷的投入使用(如變頻調(diào)速設(shè)備和電弧爐等)，交流輸入電源電流存在大量的諧波和無(wú)功功率需求，這將嚴(yán)重危害低壓配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，增加配電系統(tǒng)的線路損耗，這將影響到我低壓配電網(wǎng)絡(luò)“節(jié)能降耗”指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

此外，大量的關(guān)鍵負(fù)荷中心(例如銀行、醫(yī)院等)由于采用大量非線性負(fù)荷(電腦、調(diào)光燈等)，使得配電線路電能質(zhì)量嚴(yán)重下降，與此同時(shí)這些負(fù)荷的部分主要用電設(shè)備(數(shù)據(jù)中心、測(cè)量設(shè)備)對(duì)電能質(zhì)量的要求極為苛刻，應(yīng)此在考慮如何避免諧波電流對(duì)電網(wǎng)造成影響的同時(shí)，亦要考慮如何電網(wǎng)電能質(zhì)量問(wèn)題對(duì)精密設(shè)備運(yùn)行的影響。

另外，部分用戶自行采用了新型能源發(fā)電設(shè)備(太陽(yáng)能和風(fēng)能等)，為了充分利用新能源，設(shè)計(jì)需求在充分滿足用戶負(fù)荷需求后，部分電能應(yīng)反饋給供電網(wǎng)絡(luò)，因此采用哪一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的新型“特殊”供電設(shè)備能夠同時(shí)滿足新能源接入網(wǎng)和用戶供電需求，成為一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。

上述眾多實(shí)際工況說(shuō)明了，關(guān)于提高供電可靠性和供電電能質(zhì)量、有效降低配電線路功率損耗、新能源和儲(chǔ)能裝置接入網(wǎng)和“特殊需求”供電服務(wù)等技術(shù)是一個(gè)重要的綜合研究?jī)?nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的用于低壓配電系統(tǒng)的新型高效特需供電電路。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種用于低壓配電系統(tǒng)的新型高效特需供電電路，其特征在于，該電路包括AC/DC整流器、DC/AC逆變器、新能源接入單元，所述的AC/DC整流器、DC/AC逆變器通過(guò)DC_Bus連接，所述的新能源接入單元通過(guò)DC_Bus接入電路。

所述的新能源接入單元與太陽(yáng)能、風(fēng)能或儲(chǔ)電站連接。

所述的AC/DC整流器與電網(wǎng)連接。

所述的DC/AC逆變器與用戶連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有供電可靠性高、供電電能質(zhì)量好、滿足多用戶和多需求的功能特點(diǎn)，并能抑制電力系統(tǒng)諧波污染、電力系統(tǒng)并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備諧振等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種用于低壓配電系統(tǒng)的新型高效特需供電電路的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明一種用于低壓配電系統(tǒng)的新型高效特需供電電路的示意圖，分為四部分：PWM整流部分(AC/DC)、PWM逆變部分(DC/AC)、直流儲(chǔ)能部分和新能源和儲(chǔ)能設(shè)備接入部分，即AC/DC整流器、DC/AC逆變器、新能源接入單元，所述的AC/DC整流器、DC/AC逆變器通過(guò)DC_Bus連接，所述的新能源接入單元接入DC_Bus。

(一)PWM整流部分(AC/DC)

PWM整流部分承擔(dān)全部逆變功率(即裝置的額定功率)。該P(yáng)WM整流部分具有對(duì)電網(wǎng)無(wú)沖擊、無(wú)諧波污染、功率因數(shù)為大于0.9、電網(wǎng)反饋電能等功能特點(diǎn)。

該部分通過(guò)識(shí)別主功率逆變部分整流電流的諧波含量和無(wú)功功率損耗，利用高頻PWM調(diào)制功率開關(guān)元件動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)PWM整流部分輸入電流的波形，使其波形接近與電壓同相位的正弦波形，最終使得新型高效“特需”供電設(shè)備的PWM整流側(cè)的功率因數(shù)為1和整流側(cè)輸出電流的諧波含量THD(I)＜5％，從而避免對(duì)電源系統(tǒng)造成諧波污染，有效抑制了逆變器對(duì)電源系統(tǒng)電能質(zhì)量的不利影響，從真正意義上實(shí)現(xiàn)“綠色”功率整流的概念。

另外，該部分通過(guò)調(diào)整其輸出電壓功角，實(shí)現(xiàn)對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)反饋電能的目的(或稱之為發(fā)電機(jī)功能)。

PWM整流部分采用高頻絕緣柵雙極晶體管(IGBT)作為換流元件，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用全可控三相整流全橋結(jié)構(gòu)。

(二)PWM逆變部分(DC/AC)

PWM逆變部分承擔(dān)新型高效“特需”供電設(shè)備的全部功率(即裝置的額定功率)。該部分具有對(duì)用戶提供“特需”供電(不同需求的供電方案)、高電能質(zhì)量、能量可反饋等功能特點(diǎn)。