[發明專利]變壓器沖擊負荷自平衡裝置以及控制方法

在審

• 申請號: 201710406089.5
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107086592A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 王彥朋;王賀;張國興;褚林濤;田偉;王慶
• 申請（專利權）人: 鼎陽智電慧服科技股份有限公司
• 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

技術領域

本發明涉及電力設備技術領域，尤其是涉及一種變壓器沖擊負荷自平衡裝置以及控制方法。

背景技術

沖擊性負荷主要包括軋鋼機、電弧爐、電焊機等，廣泛應用于鋼鐵、電解鋁廠以及汽車制造等行業。沖擊負荷由于自身的隨機性、間歇性和大負荷性，其接入電網時，產生的過載、諧波、電壓等問題，會對系統安全運行構成嚴重威脅。這類負荷對電力系統影響較大，當其變化幅值相對于系統容量較大時，很有可能引起系統頻率的連續振蕩，電壓擺動。當眾多沖擊負荷一起并入電網，由于其基本上都是非線性負荷，它們之間復雜的電力聯系和沖擊范圍是難以直觀估計和展現的。有效分析治理沖擊負荷接入對區域電網產生的影響和找到相應治理措施，是保證電力系統安全運行和可靠電能質量的重要措施。現有技術針對低壓沖擊性負荷，主要采取的措施有：采用專線供電；與其他負荷共用配電線路時，降低配電線路阻抗；較大功率的沖擊性負荷、沖擊性負荷群，不宜與電壓波動、閃變敏感的負荷接在同一變壓器上。

隨著我國國民經濟的快速發展,工業生產規模不斷擴大,大容量波動性用電負荷相繼出現,這對電網的承受能力提出比較高的要求,尤其是小型區域電網,問題顯得更為突出。在這種情況下，市場上迫切的需要一種能夠在小型區域電網內進行智能監控應對的平衡裝置，來應對以上的缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種變壓器沖擊負荷自平衡裝置以及控制方法，有效地削減了負荷沖擊所造成的電壓波動，保證了變壓器和用電設備安全可靠地運行，提高了系統運行電能質量，從而延長了用電設備的使用壽命，同時設備成本低。

為實現上述目的，本發明提供了一種變壓器沖擊負荷自平衡裝置，包括用于檢測電網系統的工作狀態的檢測裝置、與所述檢測裝置相連接的控制裝置、與所述控制裝置相連接的自平衡裝置，所述控制裝置與所述自平衡裝置之間設有驅動電路，所述自平衡裝置與所述三相電線相連接，所述自平衡裝置包括整流逆變電路和與所述整流逆變電路并聯的補償電容，所述補償電容為超級電容。

優選的，所述檢測裝置包括電壓檢測電路、電流檢測電路以及數字量檢測電路，所述電壓檢測電路和所述電流檢測電路與變壓器低壓側相連接。

優選的，對應系統每一相均設置有所述電壓檢測電路和所述電流檢測電路，所述電壓檢測電路和所述電流檢測電路與所述控制裝置之間還設有信號處理電路，所述數字量檢測電路與所述控制裝置相連接。

優選的，所述整流逆變電路由絕緣柵雙極型晶體管組成的三相橋式電路。

優選的，所述三相橋式電路并聯有超級電容。

優選的，所述控制裝置為數字信號處理器，所述數字信號處理器通過所述驅動電路與所述整流逆變電路相連接。

本發明還提供了一種變壓器沖擊負荷自平衡裝置控制方法，其特征在于，具體步驟如下，

檢測系統參數：所述檢測裝置中的所述電壓檢測電路、所述電流檢測電路以及所述數字量檢測電路實時檢測各相參數；

信號處理：所述各相參數中的模擬信號經過信號處理電路進行濾波、放大以及模數轉換并將處理后的信號傳輸給所述數字信號處理器，數字量信號傳輸給所述數字信號處理器；

數據處理：所述數字信號處理器將信號經過比例積分計算后生成PWM信號控制所述整流逆變電路，當負載工作電流大于設定值時，系統電壓由于負載影響跌落時，所述數字信號處理器控制驅動電路快速啟動所述整流逆變電路的逆變工作方式，通過所述超級電容釋放電能為系統供電進行補償，當負載工作電流小于設定值時，所述數字信號處理器控制驅動電路啟動所述整流逆變電路的整流工作方式給超級電容進行充電儲能，為下一次符合沖擊儲存電能，在釋放電能、補償電壓的同時，裝置可通過檢測到的變壓器負載的電壓電流波形，在逆變時對系統無功功率和諧波電流起到一定的補償作用。

因此，本發明采用上述結構的一種變壓器沖擊負荷自平衡裝置以及控制方法，有效地削減了負荷沖擊所造成的電壓波動，保證了變壓器和用電設備安全可靠地運行，提高了系統運行電能質量，從而延長了用電設備的使用壽命，同時設備成本低。

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明一種變壓器沖擊負荷自平衡裝置結構示意圖；

圖2為本發明一種變壓器沖擊負荷自平衡裝置控制方法原理示意圖；

圖3為本發明一種變壓器沖擊負荷自平衡裝置控制裝置DSP模擬量處理部分電路原理圖；

圖4為本發明一種變壓器沖擊負荷自平衡裝置控制裝置部分DSP數字開關量處理部分電路原理圖。