[發明專利]基于風光電互補的前饋型電壓串聯補償裝置

無效

• 申請號: 201410065315.4
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103812115A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 李國杰;江秀臣;汪可友;馮琳;韓蓓;杭麗君
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/38
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及電能質量技術領域，特別是一種基于風光電互補的前饋型電壓串聯補償裝置。

背景技術

發達國家對電能質量水平的要求很高，電能質量問題不僅會給工業界帶來很大的經濟損失，如停工和再啟動導致生產成本增加，損壞反應靈敏設備，報廢半成品，降低產品質量，造成營銷困難而損害公司形象及和用戶的良好商業關系等，而且也會給醫療等重要用電部門的設備帶來危害，引起嚴重的生產和運行事故，美國電力研究院(EPRI)研究顯示,電能質量問題每年導致美國工業在數據，材料和生產力上的損失達300億美元(Electric?Power?Research?Institute,1999)；日本等發達國家對電能質量要求也很高。隨著我國高科技工業的迅速發展，對電能質量水平的要求越來越高，電壓驟降（陷落、跌落）是其中的主要問題，電壓陷落不僅會引起電力系統的電壓質量問題，也會危及用電設備的安全工作，電力系統故障，大型電機啟動，支路電路短路等都會引起電壓陷落，雖然電壓陷落時間短，但是它會引起工業過程的中斷或停工，而所引起工業過程的停工期間遠遠大于電壓陷落事故的本身時間，因此所造成的損失很大。

傳統的方法，如電壓調節器并不能解決這些問題，而不間斷電源UPS裝置雖能解決這些問題，但是其成本和運行費用都極其昂貴，為了解決上述問題，國內外對動態電壓補償器開展了研究。相比于UPS，動態電壓補償器能有效解決電壓陷落的問題。但是，儲能問題也一直困擾著動態電壓補償器的問題，雖然有人提出最小能量注入法等先進的方法，但是額外的儲能始終影響其進一步推廣、發展。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種基于風光電互補的前饋型電壓串聯補償裝置，它充分利用風能、太陽能，電網正常時，它利用綠色的風能、太陽能，將風能、太陽能轉換為電能，供給電網；當電網電壓出現故障時，它輸出相應的電壓量，補償電網電壓的差值，確保負載電壓不變化，因而保護了負載。

本發明的技術解決方案如下：

一種基于風光電互補的前饋型電壓串聯補償裝置，特點在于構成包括：控制器、整流單元、H橋逆變單元、串聯變壓器、風電直流電壓傳感器、風電直流電流傳感器、交流電壓互感器、直流升壓單元、光電直流電壓傳感器、光電直流電流傳感器、并網逆變器；

上述部件的連接關系如下：

所述的控制器的整流控制端與所述的整流單元相應的控制端相連，其H橋逆變控制端與所述的H橋逆變單元相應的控制端相連，其直流升壓控制端與直流升壓單元相應的控制端相連；其風電直流電壓輸入端與所述風電直流電壓傳感器的輸出端相連，其風電直流電流輸入端與所述風電直流電流傳感器的輸出端相連，其交流電流輸入端與所述交流電壓互感器的輸出端相連，其轉子轉速、轉子角度輸入信號與同步發電機的測速碼盤輸出端相連，其光電直流電壓輸入端與所述光電直流電壓傳感器的輸出端相連，其光電直流電流輸入端與所述光電直流電流傳感器的輸出端相連，其并網逆變控制端與所述的并網逆變器相應的控制端相連；

所述的整流單元的交流輸入端與同步發電機的輸出端相連，其直流輸出端與所述的直流升壓單元的直流輸出端相連，其輸入控制端與所述控制器相應的整流控制端相連；

所述的整流單元的直流輸出端與直流升壓單元的直流輸出端相連后與所述的H橋逆變單元的直流母線端相連，H橋逆變單元的交流輸出端與所述的串聯變壓器的初級線圈的兩端相連，其輸入控制端與所述控制器相應的逆變控制端相連；

所述的串聯變壓器的初級線圈與所述H橋逆變單元的交流輸出端相連，其次級線圈串接在電網的輸電線中，分別與電網的供電端和負載端相連；

所述的風電直流電壓傳感器的輸入端與所述整流單元的直流輸出端相連，其輸出端與所述控制器相應的風電直流電壓輸入端相連；

所述的風電直流電流傳感器的輸入端串接于所述整流單元的直流輸出端，其輸出端與所述控制器相應的風電直流電流輸入端相連；

所述的交流電壓互感器的輸入端與電網公共點電壓相連，其輸出端與所述控制器的交流電壓輸入端相連；

所述的直流升壓單元的直流輸入端與光伏電池板的輸出端相連，其直流輸出端與所述的H橋逆變單元的直流輸入端相連，其輸入控制端與所述控制器相應的直流升壓控制端相連；

所述的光電直流電壓傳感器的輸入端與所述直流升壓單元的直流輸出端相連，其輸出端與所述控制器相應的光電直流電壓輸入端相連；

所述的光電直流電流傳感器的輸入端串接于所述直流升壓單元的直流輸出端，其輸出端與所述控制器相應的光電直流電流輸入端相連；