[發明專利]一種供電島

有效

• 申請號: 201510422149.3
• 申請日: 2015-07-17
• 公開（公告）號: CN105071377B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 毛承雄;王丹;王元超;黃佩;梁宇;蕭珺;張高言;陸繼明
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J9/08;H02J3/28;H02J3/01;H02J3/26;H02J3/18
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 趙偉

1.一種供電島，其特征在于，包括電源側電能控制器、負荷側電能控制器、直流變流系統、應急電源系統和交流母線；

所述電源側電能控制器的交流輸入端作為連接外部電源的端口，其交流輸出端與交流母線連接；所述負荷側電能控制器的交流側作為連接外部負荷的端口；所述應急電源系統并接于交流母線；所述直流變流系統的交流側與交流母線相連；所述電源側電能控制器和負荷側電能控制器的直流端口均通過直流母線匯接在直流變流系統的直流側；

所述電源側電能控制器工作于整流或逆變狀態時，輸出可控的補償電壓，對電源的電壓實行按相補償，在電源故障時實現多路電源的無縫切換；并補償電源電壓諧波，消除多路電源直接并聯產生的環流，實現電源側三相對稱；

所述負荷側電能控制器工作于整流或逆變狀態時，對負荷電壓實行按相補償，在負荷故障時實現故障電流的隔離；并用于消除多路有源負荷直接并聯產生的環流，補償負荷電壓諧波，實現負荷側三相對稱；

所述直流變流系統用于維持直流母線電壓恒定，同時實現對交流母線處電流諧波、無功功率的補償；

當外部電網電源全部故障時，所述應急電源系統提供電源，實現無縫并網，并具有平抑沖擊性負荷的有功波動、實現削峰填谷、補償電流諧波和無功功率的功能，實現交流母線電壓、電流、有功、無功平穩和供電的連續性。

2.如權利要求1所述的供電島，其特征在于，所述電源側電能控制器包括m套直流側并聯的三單相變流系統；m套三單相變流系統的交流側均串接于供電電源與交流母線之間，直流側均匯接于直流母線；其中，m為大于等于2的整數；

所述三單相變流系統的交流輸入端作為所述電源側電能控制器的交流輸入端，用于連接外部電源；所述三單相變流系統的交流輸出端作為電源側電能控制器的交流輸出端，與交流母線連接；

所述三單相變流系統包括3個變壓器和3個單相變換器；其中，第一變壓器副方第一端用于連接外部三相電源的A相，副方第二端作為電源側電能控制器交流輸出端，連接交流母線A相；

第一變壓器的原方的兩端均與第一單相變換器的交流端連接；第一單相變換器的直流端與直流母線連接；

其中，第二變壓器副方第一端用于連接外部三相電源的B相，副方第二端作為電源側電能控制器交流輸出端，連接交流母線B相；

第二變壓器的原方的兩端均與第二單相變換器的交流端連接；第二單相變換器的直流端與直流母線連接；

其中，第三變壓器副方第一端用于連接外部三相電源的C相，副方第二端作為電源側電能控制器交流輸出端，連接交流母線C相；

第三變壓器的原方的兩端均與第三單相變換器的交流端連接；第三單相變換器的直流端與直流母線連接；

三單相變流系統工作于整流或逆變狀態時，對電壓實行按相補償，在電源電壓故障時可快速支撐電源出口處電壓；同時能補償電源處的電壓諧波，實現電網側電壓三相對稱。

3.如權利要求1或2所述的供電島，其特征在于，所述負荷側電能控制器包括n套直流側并聯的三單相變流系統，n套三單相變流系統的交流側均串接于交流母線和負荷之間，直流側均匯接于直流母線；其中，n為大于等于2的整數；

在所述負荷側電能控制器里，三單相變流系統的交流輸入端連接交流母線，三單相變流系統的交流輸出端作為負荷側電能控制器的交流輸出端，用于連接負荷；

所述負荷側電能控制器里，三單相變流系統同樣包括3個變壓器和3個單相變換器；其中，第一變壓器副方第一端用于連接外部負荷的A相，副方第二端作為負荷側電能控制器交流輸入端，連接交流母線A相；

第一變壓器的原方的兩端均與第一單相變換器的交流端連接；第一單相變換器的直流端與直流母線連接；

其中，第二變壓器副方第一端用于連接外部負荷的B相，副方第二端作為負荷側電能控制器交流輸入端，連接交流母線B相；

第二變壓器的原方的兩端均與第二單相變換器的交流端連接；第二單相變換器的直流端與直流母線連接；

其中，第三變壓器副方第一端用于連接外部負荷的C相，副方第二端作為負荷側電能控制器的交流輸入端，連接交流母線C相；

第三變壓器的原方的兩端均與第三單相變換器的交流端連接；第三單相變換器的直流端與直流母線連接；

三單相變流系統工作于整流或逆變狀態時，對電壓實行按相補償，在負荷故障時快速隔離故障電流，同時補償負荷處的電壓諧波，實現負荷側電壓三相對稱。