[實用新型]配電系統中多換流器式統一電能質量調節裝置

無效

• 申請號: 201020690991.8
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN201975771U
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 鄭建勇;吳峰;梅軍;王立峰
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域：

本實用新型涉及一種用于連接多條配電線路并且綜合調節各線路電能質量的電力裝置，屬于電力輸配電裝置領域。

背景技術：

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。電能質量問題已不僅僅是電力系統中電壓和頻率等基本技術問題，它關系到整個電力系統及設備的安全、穩定、經濟、可靠運行，關系電氣環境工程保護，關系整個國民經濟的總體效益和發展戰略。在電力市場條件下，用戶與供電企業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量的電能，出現用電的個性化。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量的多樣性要求。

統一電能質量調節器(Unified?Power?Quality?Conditioner)作為動態電壓調節器和有源電力濾波器的綜合與發展，可以較好解決電能質量的諸多問題，具有較高的理論研究與實用價值。目前，統一電能質量調節器主要由兩個換流器組成，并聯換流器和串聯換流器，共用一組直流電容。其中，并聯換流器主要用于抑制電流諧波，串聯換流器主要進行電壓補償，保持供電電壓穩定。但是，電能質量發展到今天，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，其拓撲結構千差萬別，比如專利CN101609982A提出的并聯諧振式故障限流，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量調節。

多換流器式統一電能質量調節器采用三個或三個以上換流器結構，直流側共用一組電容，能夠根據系統需要選擇換流器的類型和個數，配置靈活。將動態電?壓恢復，故障限流和有源濾波等功能融入到多換流器式統一電能質量調節器可以大大提高裝置成本和運行效率。

實用新型內容

本實用新型的所要解決的技術問題是提供一種配電系統中多換流器式統一電能質量調節裝置，具有故障限流，動態電壓恢復，有源濾波等功能，能綜合調節兩條配電線路的電能質量。

本實用新型為實現上述實用新型目的采用如下技術方案：

一種配電系統中多換流器式統一電能質量調節裝置，所述配電系統包括N條三相配電線路，N為自然數且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，所述電能質量調節裝置包括第一電壓源換流器、與第一電壓源換流器相并聯的第二電壓源換流器、3個分別并聯有固態開關的限流電感、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2個相互串聯的電容；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，所述電能質量調節裝置包括1個串聯型電壓源換流器、3個分別并聯有固態開關的限流電感、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2個相互串聯的電容；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個相互串聯的電容的連接中點連接。

進一步的，上述配電系統中多換流器式統一電能質量調節裝置，其中電壓源換流器采用全控型器件IGBT，且反并聯二極管。

進一步的，上述配電系統中多換流器式統一電能質量調節裝置，其中固態開關是GTO大功率可控器件。

本實用新型采用上述技術方案具有如下有益效果：