[發明專利]一種異步發電機組并聯運行穩壓系統及方法

有效

• 申請號: 201310428991.9
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103490425A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 康龍云;魏業文;趙先嫻;齊如軍;陶思念
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/38
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種異步發電機組并聯運行穩壓系統，其特征在于：包括信號采樣模塊、控制器、磁能再生開關，其中

信號采樣模塊，包含電壓采樣裝置一、電流采樣裝置一，電壓采樣裝置一的一端與微電網相連，采樣微電網兩路線電壓信號，并將線電壓信號傳輸至與其另一端相連的控制器；電流采樣裝置一的一端與微電網相連，采樣微電網三路相電流信號，并將相電流信號傳輸至與其另一端相連的控制器；

控制器，接收信號采樣模塊發送的微電網兩路線電壓信號、微電網三路相電流信號，并對信號進行分析、處理，發出相應的指令：當微電網負載增大時，微電網兩路線電壓下降，控制器控制磁能再生開關輸出的容性無功增大，以平衡系統的感性無功；當微電網的負載減小時，微電網兩路線電壓上升，控制器控制磁能再生開關輸出的容性無功減小，以減少系統中過剩的容性無功，由此達到維持微電網的電壓穩定的目的；

磁能再生開關，其一端與微電網相連，另一端與控制器相連，接收控制器發出的指令，按照指令增大或減小輸出的容性無功。

2.根據權利要求1所述的異步發電機組并聯運行穩壓系統，其特征在于，所述的磁能再生開關由三組單相磁能再生開關單元按△形首尾依次連接，且并聯接入微電網的三相電線，其中單相磁能再生開關單元包含一個電抗器、一個直流電容器和四個絕緣柵雙極型晶體管，且四個絕緣柵雙極型晶體管按全橋式連接，與電容并聯后再與電抗器串聯。

3.根據權利要求2所述的異步發電機組并聯運行穩壓系統，其特征在于，所述的單相磁能再生開關單元還包含電容過電壓保護裝置，由一個絕緣柵雙極型晶體管和一個電阻串聯后與電容并聯而成，且絕緣柵雙極型晶體管的集電極與電容正極相連，發射極與電容負極相連。

4.根據權利要求1所述的異步發電機組并聯運行穩壓系統，其特征在于，所述的信號采樣模塊還包含電壓采樣裝置二，電壓采樣裝置二的一端與磁能再生開關相連，采樣磁能再生開關的電容電壓信號，并將電容電壓信號傳輸至與其另一端相連的控制器。

5.根據權利要求1所述的異步發電機組并聯運行穩壓系統，其特征在于，所述的信號采樣模塊還包含電流采樣裝置二，電流采樣裝置二的一端與磁能再生開關相連，采樣磁能再生開關的電流信號，并將電流信號傳輸至與其另一端相連的控制器，控制器接收到電流采樣裝置二發出的電流信號后，將它的大小I與額定電流I_max進行比較：若I_max<I<2I_max，則控制器發出相應的信號通過減小微電網電壓的移相角β或增大磁能再生開關最小電容電壓V_c-min來減小電流I，若I>2I_max，則控制器切斷磁能再生開關并停機檢測。

6.根據權利要求1所述的異步發電機組并聯運行穩壓系統，其特征在于，其還包括交流斷流器，交流斷流器的一端與異步發電機相連，另一端與微電網相連，同時接收控制器發出的指令，執行交流斷流器的斷開或閉合，從而控制異步發電機的投入數量，當微電網頻率降低、恒定不變、升高，控制器則發出相應的指令分別增大、保持和減小異步發電機組的投入量，交流斷流器閉合，異步發電機組投入運行。

7.一種異步發電機組并聯運行穩壓方法，包含以下順序的步驟：

（1）信號采樣模塊中的電壓采樣裝置一、電流采樣裝置一分別對微電網兩路線電壓、三路相電流進行采樣，并將相應信號傳輸至控制器；

（2）控制器對微電網兩路線電壓信號、微電網三路相電流信號進行分析、處理：當微電網兩路線電壓下降，判斷為微電網負載增大，控制器控制磁能再生開關輸出的容性無功增大，以平衡系統的感性無功；當微電網兩路線電壓上升，判斷為微電網的負載減小，控制器控制磁能再生開關輸出的容性無功減小，以減少系統中過剩的容性無功，由此達到維持微電網的電壓穩定的目的。