[發(fā)明專利]一種基于風光電互補的前饋型電壓跌落浪涌補償裝置及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410301609.2
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104104086A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王坤;趙艷萍;戴明明;劉瑞;王奎紅;李志永
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)安徽省電力公司亳州供電公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/38
• 代理公司: 上海東信專利商標事務(wù)所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電壓補償裝置和方法，尤其涉及一種基于風光電互補的電壓補償裝置和方法。

背景技術(shù)

發(fā)達國家對電能質(zhì)量水平的要求很高，電能質(zhì)量問題不僅會給工業(yè)界帶來很大的經(jīng)濟損失，如停工和再啟動導致生產(chǎn)成本增加，損壞反應(yīng)靈敏設(shè)備，報廢半成品，降低產(chǎn)品質(zhì)量，造成營銷困難而損害公司形象及和用戶的良好商業(yè)關(guān)系等，而且也會給醫(yī)療等重要用電部門的設(shè)備帶來危害，引起嚴重的生產(chǎn)和運行事故。美國電力研究院(EPRI)研究顯示,電能質(zhì)量問題每年導致美國工業(yè)在數(shù)據(jù)，材料和生產(chǎn)力上的損失達300億美元(Electric?Power?Research?Institute,1999)；日本等發(fā)達國家對電能質(zhì)量要求也很高。隨著我國高科技工業(yè)的迅速發(fā)展，對電能質(zhì)量水平的要求越來越高，電壓跌落、浪涌是其中的主要問題，雖然電壓跌落、浪涌持續(xù)時間短，但是它會引起工業(yè)過程的中斷或停工，而所引起工業(yè)過程的停工期間遠遠大于事故的本身時間，因此所造成的損失很大。

傳統(tǒng)的方法，如電壓調(diào)節(jié)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(nèi)外對動態(tài)電壓補償器開展了研究。相比于UPS，動態(tài)電壓補償器能有效解決電壓陷落的問題，但是，儲能問題一直困擾著動態(tài)電壓補償器的研究，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(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種基于風光電互補的前饋型電壓跌落浪涌補償裝置，其利用風能和太陽能發(fā)電對電網(wǎng)中的電壓跌落浪涌進行補償，從而確保負荷電壓不發(fā)生變化，進而保護了負荷；同時，該裝置可利用風能和太陽能發(fā)電為電網(wǎng)電能提供補充供給，從而不需要設(shè)置額外的儲能元件。

本發(fā)明的另一目的是提供一種采用上述基于風光電互補的前饋型電壓跌落浪涌補償裝置進行電壓跌落浪涌補償?shù)姆椒ā?/p>

為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于風光電互補的前饋型電壓跌落浪涌補償裝置，其包括：

風力發(fā)電機，其將風力轉(zhuǎn)化為交流電輸出；

整流單元，其交流輸入端與所述風力發(fā)電機的輸出端連接，將風力發(fā)電機輸出端輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出；

太陽能光伏電池板，其將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電輸出；

直流升壓單元，其輸入端與太陽能光伏電池板的輸出端連接；

H橋逆變單元，其直流母線與所述整流單元的直流輸出端和直流升壓單元的輸出端連接；

變壓器，其初級線圈與所述H橋逆變單元的輸出端連接，變壓器的次級線圈用于串接在電網(wǎng)中；

并網(wǎng)逆變器，其直流母線與所述H橋逆變單元的直流母線連接于一結(jié)點，并網(wǎng)逆變器的輸出端用于與電網(wǎng)連接；

直流chopper單元，其直流母線與所述H橋逆變單元的直流母線連接于所述結(jié)點；

風電直流電流檢測裝置，其與整流單元的直流輸出端連接，以檢測整流單元輸出的電流；

風電直流電壓檢測裝置，其與整流單元的直流輸出端連接，以檢測整流單元輸出的電壓；

光電直流電流檢測裝置，其與直流升壓單元的直流輸出端連接，以檢測直流升壓單元輸出的電流；

光電直流電壓檢測裝置，其與直流升壓單元的直流輸出端連接，以檢測直流升壓單元輸出的電壓；

交流電壓檢測裝置，其用以與電網(wǎng)連接，以檢測電網(wǎng)的電壓；

控制器，其分別與所述風電直流電流檢測裝置、風電直流電壓檢測裝置、光電直流電流檢測裝置、光電直流電壓檢測裝置、整流單元、直流升壓單元和風力發(fā)電機連接，所述控制器接收風電直流電流檢測裝置和風電直流電壓檢測裝置分別傳輸?shù)娘L電直流電流值和風電直流電壓值，調(diào)節(jié)風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)速以對整流單元進行最大功率跟蹤控制；所述控制器還接收光電直流電流檢測裝置和光電直流電壓檢測裝置分別傳輸?shù)墓怆娭绷麟娏髦岛凸怆娭绷麟妷褐担詫χ绷魃龎簡卧M行最大功率跟蹤控制；所述控制器還與交流電壓檢測裝置、H橋逆變單元、并網(wǎng)逆變器和直流chopper單元連接，所述控制器根據(jù)交流電壓檢測裝置傳輸?shù)慕涣麟妷褐蹬袛嚯娋W(wǎng)的工作狀態(tài)，以控制H橋逆變單元輸出交流電壓而對電網(wǎng)電壓跌落或浪涌進行補償，所述控制器還控制并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)注入電能，以及控制直流chopper單元釋放電能。