[發(fā)明專利]用于低壓配電系統(tǒng)的新型高效特需供電設(shè)備的研究方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910047273.0
• 申請日: 2009-03-09
• 公開（公告）號: CN101834440A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸融;陸四龍;邱繼東;潘華明;陳建華;張小越
• 申請（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: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 上海科盛知識產(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，尤其涉及用于低壓配電系統(tǒng)的新型高效特需供電設(shè)備的研究方法。

背景技術(shù)

目前，由于各國(或各洲際)的電源頻率和電壓水平存在較大的差異，并且各個地區(qū)對供電穩(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年世博會的日益臨近，根據(jù)各國參展設(shè)備對供電可靠性和供電電能質(zhì)量要求的差異(各種設(shè)備對供電可靠性和電能質(zhì)量具有不同的耐受限度)，這使得各個國家或地區(qū)展館的供電問題成為一個突出的問題。

與此同時，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功功率需求，這將嚴(yán)重危害低壓配電系統(tǒng)的安全運行和經(jīng)濟運行，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，與此同時這些負(fù)荷的部分主要用電設(shè)備(數(shù)據(jù)中心、測量設(shè)備)對電能質(zhì)量的要求極為苛刻，應(yīng)此在考慮如何避免諧波電流對電網(wǎng)造成影響的同時，亦要考慮如何電網(wǎng)電能質(zhì)量問題對精密設(shè)備運行的影響。

另外，部分用戶自行采用了新型能源發(fā)電設(shè)備(太陽能和風(fēng)能等)，為了充分利用新能源，設(shè)計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)備能夠同時滿足新能源接入網(wǎng)和用戶供電需求，成為一個重要研究內(nèi)容。

上述眾多實際工況說明了，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、新能源和儲能裝置接入網(wǎng)和“特殊需求”供電服務(wù)等技術(shù)是一個重要的綜合研究內(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，提供一種穩(wěn)定的用于低壓配電系統(tǒng)的新型高效特需供電設(shè)備的研究方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：用于低壓配電系統(tǒng)的新型高效特需供電設(shè)備的研究方法，其特征在于，該研究方法包括理論分析、實驗研究兩部分；

所述理論分析包括：

(1)通過電力系統(tǒng)仿真專用軟件，仿真新型高效“特需”供電設(shè)備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略，優(yōu)化相關(guān)元件參數(shù)和控制參數(shù)配置，實現(xiàn)裝置主逆變部分低開關(guān)頻率運行方案；

(2)采用低損耗功率開關(guān)器件，提高裝置的電能轉(zhuǎn)換效率和裝置的熱穩(wěn)定性；

(3)構(gòu)建動態(tài)模擬實驗網(wǎng)絡(luò)，形成具有“特需”供電功能的工業(yè)樣機，進(jìn)行動態(tài)模擬試驗和現(xiàn)場試驗；

(4)建立新能源接入和儲能設(shè)備基地完成新能源接入方式的前期研究和方案設(shè)計；

所述實驗研究包括：

(1)構(gòu)建基于高性能數(shù)字信號處理器和大規(guī)模現(xiàn)場可編程門級陣列的主控制器，實現(xiàn)裝置四象限能量轉(zhuǎn)換功能，為用戶提供高穩(wěn)定性和高電能質(zhì)量的供電電源；

(2)建立基于高性能數(shù)字信號處理器控制系統(tǒng)的電源電能質(zhì)量和有功、無功功率監(jiān)控、通訊、預(yù)測和治理綜合控制器；

(3)通過模擬、仿真和實驗，研究供電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及投入裝置對供電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響及對電源電能質(zhì)量的提高作用；

(4)分析裝置在供電系統(tǒng)處于故障運行、存在較大不對稱度和較大的負(fù)荷沖擊時的運行狀態(tài)，解決三相負(fù)荷不平衡給電源系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)帶來的問題；

(5)通過仿真和試驗解決大功率逆變器、邏輯控制器和控制電源之間的電磁兼容性問題；

(6)通過數(shù)值仿真和動態(tài)模擬實驗實現(xiàn)特需供電設(shè)備接入網(wǎng)技術(shù)、控制策略和樣機裝置。

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，并能抑制電力系統(tǒng)諧波污染、電力系統(tǒng)并聯(lián)補償設(shè)備諧振等優(yōu)點。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

本發(fā)明采用的研究方法為理論分析和實驗研究相結(jié)合的方法，具體如下：

1.通過電力系統(tǒng)仿真專用軟件，仿真新型高效“特需”供電設(shè)備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略，優(yōu)化相關(guān)元件參數(shù)和控制參數(shù)配置，實現(xiàn)裝置主逆變部分低開關(guān)頻率運行方案；

2.采用低損耗功率開關(guān)器件，提高裝置的電能轉(zhuǎn)換效率和裝置的熱穩(wěn)定性；

3.構(gòu)建動態(tài)模擬實驗網(wǎng)絡(luò)，形成具有“特需”供電功能的工業(yè)樣機，進(jìn)行動態(tài)模擬試驗和現(xiàn)場試驗；

4.建立新能源接入和儲能設(shè)備基地完成新能源接入方式的前期研究和方案設(shè)計；

實驗方案