[發(fā)明專利]一種補償三相電網不平衡的微電網裝置及方法

有效

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• 申請日: 2016-07-07
• 公開（公告）號: CN107591825B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 萬騰飛;牟英峰
• 申請（專利權）人: 無錫美凱能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種補償三相電網不平衡的微電網裝置及方法，所述微電網裝置包括智能三相負載匹配裝置、微電網單相可控負載和分布式單相并網電源，微電網單相可控負載通過智能三相負載匹配裝置接入三相電網，分布式單相并網電源通過智能三相負載匹配裝置接入三相電網。其補償方法是：摘要附圖中的智能三相負載匹配裝置，通過檢測三根相線進線處的電壓、電流等電參數的矢量，計算各相線的四象限功率，得出本地三相負載大小，智能三相負載匹配裝置實時計算本地三相負載有功功率和無功功率大小，通過智能三相負載匹配裝置使微電網單相可控負載總是接入到三相中負荷最小的相線中，補償該相有功功率和無功功率；同時，智能三相負載匹配裝置使分布式單相并網電源總是接入到三相負荷最大的相線中，補償該相有功功率和無功功率。

技術領域

本發(fā)明是屬于電力系統(tǒng)中微電網領域，主要涉及到一種補償三相電網不平衡的微電網裝置及方法。

背景技術

在低壓三相三線制或三相四線制的供電系統(tǒng)中，由于負載多為單相負荷或單相和三相負荷混用，并且負荷大小不同和用電時間的不同。所以，電網中三相間的不平衡電流是客觀存在的，并且這種用電不平衡狀況無規(guī)律性，也無法事先預知。導致了低壓供電系統(tǒng)三相負載的長期性不平衡。對于三相不平衡電流，電力部門除了盡量合理地分配負荷之外幾乎沒有什么行之有效的解決辦法。電網中的不平衡電流會增加線路及變壓器的銅損，還會增加變壓器的鐵損，降低變壓器的出力甚至會影響變壓器的安全運行，最終會造成三相電壓的不平衡，三相不平衡會導致中性線過載，過熱以及產生電磁干擾，影響供電電壓波形，絕緣層破壞，降低功率因數，降低變壓器及電器設備的使用壽命等問題。

另一方面，在分布式電源與三相系統(tǒng)并網時，通常存在不均衡負載。分布式單相電源并網時，由于工程實施人員較難全面檢測三相負載的不平衡度，因此分式電源較難與實際的負載相匹配；同時，即使在工程安裝分布式單相電源并網時，進行了三相負載的不平衡度檢查，工程實施人員也將并網點選擇到了負載較大的相線，在并網運行后，如空調等負載也會發(fā)生短期的起停變換，其他設備也會由于使用年限、更換或維修等原因使已經實現(xiàn)源荷匹配的條件發(fā)生變化，造成分布式電源與變動的負載失配，能源使用效率大幅度降低。即使采用三相分布式電源，所采用的全橋SVPWM或SPWM調制方法需要并網輸出電流盡量相同，因此也無法較好匹配各相的不平衡負載。

因此，目前的微電網中分布式單相電源或微電網中單相負載，從總體上只是固定接入到三相電網中某一相或對稱的三相，沒有考慮到動態(tài)負載特性對電網三相不平衡的影響，甚至因為微電網的接入加重了三相電網不平衡度，因此亟需一種能夠對動態(tài)負載特性引起的三相不平衡進行補償的裝置及方法，降低電網不平衡度問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種補償三相電網不平衡的微電網裝置及方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種補償三相電網不平衡的微電網裝置及方法，所述微電網裝置包括智能三相負載匹配裝置、微電網單相可控負載和分布式單相并網電源，微電網單相可控負載通過智能三相負載匹配裝置接入三相電網，分布式單相并網電源通過智能三相負載匹配裝置接入三相電網，其特征在于，所述智能三相負載匹配裝置實時檢測三相線進線處電壓，電流矢量，計算出三相本地負載值，使得微電網單相可控負載總是接入到三相負荷最小相線，補償該相有功功率和無功功率；分布式單相并網電源總是接入到三相負荷最大相線，補償該相有功功率和無功功率。

所述的微電網裝置中的智能三相負載匹配裝置實時檢測三相線進線處電壓、電流矢量，通過軟件算法計算出三相各相有功功率值，根據補償算法，智能三相負載匹配裝置通過開關裝置在三相之間切換，開關裝置可以為繼電器、接觸器、IGBT、MOSFET、SCR等電子開關或電控開關，開關裝置可集成于智能三相負載匹配裝置或獨立于智能三相負載匹配裝置。