[發(fā)明專利]微電網(wǎng)三相不平衡功率逆變補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510745189.1
• 申請(qǐng)日: 2015-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105226683A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳啟宏;王吉彪;全書(shū)海;張立炎;謝長(zhǎng)君;黃亮;石英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/24
• 分類號(hào): H02J3/24;H02J3/18;H02J3/26
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微電網(wǎng)功率逆變補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償方法，特別是一種具有三相并網(wǎng)逆變、相間不平衡功率及電壓補(bǔ)償、功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)男履茉窗l(fā)電微電網(wǎng)三相不平衡功率逆變補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

能源問(wèn)題一直是制約一個(gè)人類社會(huì)發(fā)展的重要因素，社會(huì)的每一次重大進(jìn)步，都離不開(kāi)能源的改進(jìn)和更替。2012年6月，著名的美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家杰里米·里夫金提出，世界即將步入“后碳”時(shí)代，以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和可再生能源相結(jié)合為特征的第三次工業(yè)革命將是人類可持續(xù)發(fā)展、避免災(zāi)難性氣候變化的希望。我國(guó)正在從戰(zhàn)略上調(diào)整目前的能源結(jié)構(gòu)，大力研究開(kāi)發(fā)清潔可再生能源技術(shù)，包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、氫能等能源的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。在國(guó)家政策的大力引導(dǎo)下，風(fēng)能、太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)與利用得到了迅猛的發(fā)展。2013年2月，國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)布《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見(jiàn)》，明確指出家庭用戶不但能用風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源發(fā)電裝置給自己供電，還可以將用不完的電賣給電網(wǎng)。

新能源發(fā)電技術(shù)的高速發(fā)展促使分布式發(fā)電技術(shù)也突飛猛進(jìn)，分布式發(fā)電系統(tǒng)的建立促使了新型電網(wǎng)的建設(shè)，提升了傳統(tǒng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性與可靠性。三相并網(wǎng)逆變器是分布式發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，對(duì)其進(jìn)行研究具有重要意義。

傳統(tǒng)的逆變器輸出的交流電三相電壓、功率是平衡的，但在海島等分布式發(fā)電系統(tǒng)中，用電負(fù)載很多是單相的，不均衡地分布于A、B、C三相，使得微電網(wǎng)三相功率不平衡，導(dǎo)致三相電壓不平衡、某一相的電壓過(guò)低，降低供電質(zhì)量，甚至影響正常供電。為了解決這個(gè)問(wèn)題，必須根據(jù)電網(wǎng)三相電壓值的大小，對(duì)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電進(jìn)行A、B、C三相功率分配，對(duì)低電壓的相進(jìn)行功率補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)三相電壓平衡。

因此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)性強(qiáng)，并能實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)三相不平衡功率補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既可實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變，又可實(shí)現(xiàn)功率補(bǔ)償及功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)奈㈦娋W(wǎng)三相不平衡功率補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種微電網(wǎng)三相不平衡功率逆變補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償方法，所述補(bǔ)償裝置包括新能源發(fā)電裝置、功率變換電路、濾波電路、相間繼電器、并網(wǎng)繼電器以及控制器，所述控制器通過(guò)控制功率變換電路中八個(gè)IBGT的開(kāi)通與關(guān)斷，將新能源發(fā)電裝置發(fā)出的直流電逆變?yōu)榻涣麟姡?jīng)濾波電路、并網(wǎng)繼電器并入電網(wǎng)，所述補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償方法是：所述控制器實(shí)時(shí)采集三相電網(wǎng)電壓有效值、頻率和相位，找出電網(wǎng)電壓最低的相，并計(jì)算其它相與該相的電壓差，根據(jù)電壓差調(diào)節(jié)三相并網(wǎng)功率，使得電網(wǎng)電壓最低相的并網(wǎng)功率最大，以補(bǔ)償電網(wǎng)電壓及功率不平衡。當(dāng)電網(wǎng)電壓最低相的并網(wǎng)電流達(dá)到功率變換電路的額定值，而該相電壓還偏低時(shí)，斷開(kāi)其它相的并網(wǎng)繼電器，設(shè)定其它相的輸出電流與該相同相位，開(kāi)通其它相與該相的相間繼電器，兩相或三相并入該相，共同補(bǔ)償該相功率及電壓；每相電流還可根據(jù)設(shè)定超前或之后電壓一定的角度，對(duì)電網(wǎng)功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明微電網(wǎng)三相不平衡功率逆變補(bǔ)償裝置與補(bǔ)償方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功率及電壓不平衡補(bǔ)償能力強(qiáng)。既可實(shí)現(xiàn)逆變，又可實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，甚至可以三相輸出共同接入電壓最低的相，共同補(bǔ)償該相功率及電壓。

通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明微電網(wǎng)三相不平衡功率逆變補(bǔ)償裝置的原理框圖。

圖2為本發(fā)明微電網(wǎng)三相不平衡功率逆變補(bǔ)償方法的控制流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，將電壓高的相的逆變功率減小，增加電壓低的相的功率，實(shí)現(xiàn)低電壓相的功率補(bǔ)償。具體特征在于，所述控制器在起始狀態(tài)根據(jù)新能源發(fā)電裝置的輸出功率，平均分配三相并網(wǎng)功率；然后在每個(gè)控制周期實(shí)時(shí)采集三相電網(wǎng)電壓有效值、頻率和相位，找出電網(wǎng)電壓最低的相，計(jì)算其它相與最低相的電壓差，如果電壓差大于設(shè)定的閾值，則將電壓高的相的輸出電流減去一個(gè)常數(shù)，將電壓最低相的電流增加等量常數(shù)，直到電壓高的相并網(wǎng)電流為零，或電壓低的相并網(wǎng)電流達(dá)到額定值為止。