[實用新型]配電系統(tǒng)中多換流器式統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020690991.8
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN201975771U
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭建勇;吳峰;梅軍;王立峰
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型涉及一種用于連接多條配電線路并且綜合調(diào)節(jié)各線路電能質(zhì)量的電力裝置，屬于電力輸配電裝置領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電能是當今社會不可缺少的重要能源，它使用最方便，適用范圍最廣泛。電能質(zhì)量問題已不僅僅是電力系統(tǒng)中電壓和頻率等基本技術(shù)問題，它關(guān)系到整個電力系統(tǒng)及設(shè)備的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟、可靠運行，關(guān)系電氣環(huán)境工程保護，關(guān)系整個國民經(jīng)濟的總體效益和發(fā)展戰(zhàn)略。在電力市場條件下，用戶與供電企業(yè)都在追求自己的最大利益。用戶會提出滿足各自需要的不同質(zhì)量的電能，出現(xiàn)用電的個性化。這樣電力部門不僅要滿足用戶對電量不斷增長的需求，還必須滿足用戶對電能質(zhì)量的多樣性要求。

統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(Unified?Power?Quality?Conditioner)作為動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器和有源電力濾波器的綜合與發(fā)展，可以較好解決電能質(zhì)量的諸多問題，具有較高的理論研究與實用價值。目前，統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器主要由兩個換流器組成，并聯(lián)換流器和串聯(lián)換流器，共用一組直流電容。其中，并聯(lián)換流器主要用于抑制電流諧波，串聯(lián)換流器主要進行電壓補償，保持供電電壓穩(wěn)定。但是，電能質(zhì)量發(fā)展到今天，研究范圍已不僅僅局限于諧波補償，短路電流限制也成為電能質(zhì)量研究的一大課題。目前，故障限流器是抑制線路短路電流水平的常用裝置，其拓撲結(jié)構(gòu)千差萬別，比如專利CN101609982A提出的并聯(lián)諧振式故障限流，專利CN101707365A提出的三相故障限流器等。國外提出串聯(lián)VSC串接限流電感作為故障限流器使用，效果也很好。在多條線路潮流控制方面，線間潮流控制器(IPFC)和通用型統(tǒng)一潮流控制器(GUPFC)已被深入研究，大多用于輸電線路中，電壓等級較高，并且不適宜進行電能質(zhì)量調(diào)節(jié)。

多換流器式統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器采用三個或三個以上換流器結(jié)構(gòu)，直流側(cè)共用一組電容，能夠根據(jù)系統(tǒng)需要選擇換流器的類型和個數(shù)，配置靈活。將動態(tài)電?壓恢復(fù)，故障限流和有源濾波等功能融入到多換流器式統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器可以大大提高裝置成本和運行效率。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的所要解決的技術(shù)問題是提供一種配電系統(tǒng)中多換流器式統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置，具有故障限流，動態(tài)電壓恢復(fù)，有源濾波等功能，能綜合調(diào)節(jié)兩條配電線路的電能質(zhì)量。

本實用新型為實現(xiàn)上述實用新型目的采用如下技術(shù)方案：

一種配電系統(tǒng)中多換流器式統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置，所述配電系統(tǒng)包括N條三相配電線路，N為自然數(shù)且N≥2，

1)，當一條三相配電線路的負載為非線性整流負載且為敏感負荷時，所述電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置包括第一電壓源換流器、與第一電壓源換流器相并聯(lián)的第二電壓源換流器、3個分別并聯(lián)有固態(tài)開關(guān)的限流電感、3個變壓器和6個連接電感；其中，所述第一電壓源換流器的兩端并聯(lián)2個相互串聯(lián)的電容；所述3個限流電感、3個變壓器、6個連接電感分別平均設(shè)置在所述三相配電線路的每根相線上；

在每根相線中，所述限流電感的一端與電源側(cè)連接，所述限流電感的另一端與變壓器原邊繞組的一端連接，所述變壓器原邊繞組的另一端分別與第一連接電感的一端、負載側(cè)相連接；所述變壓器副邊繞組的一端與第二連接電感串接后，與第一電壓源換流器的三相橋臂相連接；所述變壓器副邊繞組的另一端與所述2個相互串聯(lián)的電容的連接中點連接；所述第一連接電感的另一端與第二電壓源換流器的三相橋臂相連接；

2)，當一條三相配電線路的負載僅為敏感負載時，所述電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置包括1個串聯(lián)型電壓源換流器、3個分別并聯(lián)有固態(tài)開關(guān)的限流電感、3個變壓器、3個連接電感；

其中，所述電壓源換流器的兩端并聯(lián)2個相互串聯(lián)的電容；所述3個限流電感、3個變壓器、3個連接電感分別平均設(shè)置在所述三相配電線路的每根相線上；

在每根母線中，所述限流電感的一端與電源側(cè)連接，所述限流電感的另一端與變壓器原邊繞組的一端連接，所述變壓器原邊繞組的另一端與負載側(cè)相連接；所述變壓器副邊繞組的一端與連接電感串接后，與電壓源換流器的三相橋臂連?接；所述變壓器副邊繞組的另一端與所述2個相互串聯(lián)的電容的連接中點連接。

進一步的，上述配電系統(tǒng)中多換流器式統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置，其中電壓源換流器采用全控型器件IGBT，且反并聯(lián)二極管。

進一步的，上述配電系統(tǒng)中多換流器式統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置，其中固態(tài)開關(guān)是GTO大功率可控器件。

本實用新型采用上述技術(shù)方案具有如下有益效果：