[實用新型]諧振式限流系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520060419.6
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號: CN204391749U
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設計）人: 涂春鳴;姜飛;帥智康;蘭征;肖凡;劉子維;楊健;郭祺;吳連貴
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02H9/02
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術(shù)領域

本實用新型涉及電力電子技術(shù)領域，尤其涉及一種諧振式限流系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電能是廣泛應用于工業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ钪械囊环N基礎能源。近年來，隨著我國工業(yè)化的迅速發(fā)展，變速傳動和電力電子設備在工業(yè)中大量增加的使用，以及電力系統(tǒng)大量增加使用電力電容器，使得電能質(zhì)量和諧波問題越來越受到關(guān)注。非線性、沖擊性等負荷不僅引起了電壓波動、無功功率增加和三相不平衡等危害，還給電網(wǎng)中注入大量的諧波，這給電網(wǎng)帶來額外負擔同時，嚴重影響電力系統(tǒng)供電質(zhì)量。一方面由于無功補償調(diào)節(jié)不力而使得電網(wǎng)電壓偏高或偏低，導致電壓幅值達不到電能質(zhì)量要求。另一方面電力電子裝置等負荷的非線性使得電網(wǎng)電壓、電流產(chǎn)生畸變，諧波在電網(wǎng)中的含量不斷上升，造成了對電力系統(tǒng)安全以及穩(wěn)定的潛在危害，很大的影響到周邊的電氣環(huán)境，是電網(wǎng)的一大公害。

電力系統(tǒng)運行的基本要求是保證可靠地持續(xù)供電、保證良好的電能質(zhì)量及保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。一方面，隨著工業(yè)生產(chǎn)中精密儀器的增多，及居民用戶對電能質(zhì)量要求的不斷提高，各類電能質(zhì)量補償裝置在電力系統(tǒng)中逐漸增多，例如：動態(tài)電壓補償器、有源電力濾波器、電力電子變壓器等。另一方面，電力需求的日益增加，使得電力系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，造成系統(tǒng)短路容量不斷增大，系統(tǒng)短路電流水平不斷提高，嚴重威脅著電力系統(tǒng)中的各類設備。電力電子型限流器由于動作速度快、允許多次動作等特點，在電力系統(tǒng)中有著廣闊的應用。然而，專門在系統(tǒng)中安裝限流器或增加單獨的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置勢必增加額外的電網(wǎng)投資。開關(guān)高頻濾波器通常采用LC型及LCL型。但是LC型濾波器的濾波效果通常受電網(wǎng)阻抗參數(shù)影響較大；而LCL型濾波器拓撲雖然較為復雜，濾波效果卻十分顯著。且同樣濾波效果下的兩種類型濾波器相比較，LCL濾波器的參數(shù)選擇設計數(shù)值小的多，因此對于減小設備體積，提高設備效益更加有利。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型提供一種諧振式限流系統(tǒng)，能夠提供多功能的限流器，穩(wěn)定負荷電壓，限制故障電流，故障期間諧波電流治理，提高電網(wǎng)安全性，使得諧振式限流系統(tǒng)的應用范圍廣泛，優(yōu)化電網(wǎng)寂靜投資成本。

本實用新型提供一種諧振式限流系統(tǒng)，包括：三條相支路；

其中，每條相支路，包括變壓器、脈沖寬度調(diào)制PWM整流模塊、級聯(lián)逆變模塊和三相帶金屬氧化物壓敏電阻MOV保護的晶閘管控制電抗器TCR支路；

電網(wǎng)與所述變壓器的初級相連接，所述PWM整流模塊與所述變壓器的次級相連接，用于對所述變壓器輸出電壓進行整流；

所述級聯(lián)逆變模塊的輸入端與所述PWM整流模塊的輸出端連接；

所述LCL輸出濾波器連接在所述級聯(lián)逆變模塊的輸出端與非線性負載之間，所述輸出濾波器用于對所述級聯(lián)逆變模塊輸出的電壓進行濾波，并將濾波后的電壓輸給所述非線性負載；

所述三相帶MOV保護的TCR支路連接在所述LCL輸出濾波器的逆濾波電感和濾波電容之間。

進一步地，所述PWM整流模塊還包括濾波電感，所述濾波電感連接在所述PWM整流模塊和所述變壓器的次級之間。

進一步地，所述級聯(lián)逆變模塊還包括共用電容，所述共用電容連接在所述PWM整流模塊和所述級聯(lián)逆變模塊之間。

進一步地，在所述三相帶MOV保護的TCR支路中，所述MOV并聯(lián)在TCR支路兩端。

由上述技術(shù)方案可知，通過本實用新型提供的諧振式限流系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)包括:：三條相支路；其中，每條相支路，包括變壓器、脈沖寬度調(diào)制PWM整流模塊、級聯(lián)逆變模塊和三相帶金屬氧化物壓敏電阻MOV保護的晶閘管控制電抗器TCR支路；電網(wǎng)與所述變壓器的初級相連接，所述PWM整流模塊與所述變壓器的次級相連接，用于對所述變壓器輸出電壓進行整流；所述級聯(lián)逆變模塊的輸入端與所述PWM整流模塊的輸出端連接；所述LCL輸出濾波器連接在所述級聯(lián)逆變模塊的輸出端與非線性負載之間，所述輸出濾波器用于對所述級聯(lián)逆變模塊輸出的電壓進行濾波，并將濾波后的電壓輸給所述非線性負載；所述三相帶MOV保護的TCR支路連接在所述LCL輸出濾波器的逆濾波電感和濾波電容之間。通過本實用新型提供的諧振式限流系統(tǒng)，能夠提供多功能的限流器，穩(wěn)定負荷電壓，限制故障電流，提高電網(wǎng)安全性，使得諧振式限流系統(tǒng)的應用范圍廣泛，優(yōu)化電網(wǎng)寂靜投資成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。