[發明專利]零序電壓補償裝置和配電系統

在審

• 申請號: 201710436756.4
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107026454A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 王小喆;王勇
• 申請（專利權）人: 中國航天建設集團有限公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/26
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 宋南

1.一種零序電壓補償裝置，應用于配電系統，其特征在于，所述配電系統包括三相電源、負載和中性線，所述零序電壓補償裝置包括用于向所述配電系統輸出補償電壓的電壓補償電路和用于根據所述配電系統當前的工作電壓和工作電流控制所述補償電壓的相位和幅值的控制器；

所述電壓補償電路的輸入端和所述負載的第一端分別與所述三相電源連接，所述電壓補償電路的第一輸出端和第二輸出端分別與所述負載的第二端和所述中性線連接，所述控制器的輸入端與所述負載的第一端連接，輸出端與所述電壓補償電路的控制端連接。

2.根據權利要求1所述的零序電壓補償裝置，其特征在于，所述電壓補償電路包括整流電路、逆變電路以及輸出電路；

所述整流電路的輸入端與所述三相電源連接、輸出端與所述逆變電路的輸入端連接，所述逆變電路的輸出端與所述輸出電路的輸入端連接、控制端與所述控制器的輸出端連接，所述輸出電路的第一輸出端和第二輸出端分別與所述負載的第二端和所述中性線連接。

3.根據權利要求2所述的零序電壓補償裝置，其特征在于，所述電壓補償電路還包括第一濾波電路，所述第一濾波電路設置于所述整流電路的輸出端與所述逆變電路的輸入端之間。

4.根據權利要求3所述的零序電壓補償裝置，其特征在于，所述電壓補償電路還包括關聯設置的過壓檢測電路和過壓保護電路，所述過壓檢測電路的兩端分別與所述輸出電路的第一輸出端和第二輸出端連接，所述過壓保護電路設置于所述第一濾波電路的輸出端與所述逆變電路的輸入端之間；

所述過壓檢測電路用于檢測所述配電系統的零序電壓是否超出預設電壓，所述過壓保護電路用于在所述配電系統的零序電壓超出所述預設電壓時切斷對所述逆變電路的供電，以使所述輸出電路無補償電壓輸出。

5.根據權利要求2或3所述的零序電壓補償裝置，其特征在于，所述電壓補償電路還包括第二濾波電路，所述第二濾波電路設置于所述逆變電路的輸出端與所述輸出電路的輸入端之間。

6.根據權利要求2或3所述的零序電壓補償裝置，其特征在于，所述輸出電路包括零序變壓器，所述零序變壓器的初級線圈與所述逆變電路的輸出端連接，次級線圈的兩端分別與所述負載的第二端和所述中性線連接。

7.根據權利要求6所述的零序電壓補償裝置，其特征在于，所述電壓補償電路還包括電流互感器，所述電流互感器設置于所述零序變壓器的次級線圈與所述負載的第二端之間并與所述控制器的輸入端連接；

所述電流互感器用于檢測所述配電系統中性線的電流值并將該電流值發送至所述控制器，所述控制器用于根據所述電流值調節所述零序變壓器的阻抗參數以控制所述補償電壓。

8.根據權利要求7所述的零序電壓補償裝置，其特征在于，所述零序變壓器包括設置有所述初級線圈和所述次級線圈的第一鐵芯、設置有脫扣部件的第二鐵芯以及用于連接所述第一鐵芯和第二鐵芯的彈性部件；

所述控制器通過所述脫扣部件和彈性部件的配合設置可以控制所述第一鐵芯和所述第二鐵芯的相對位置關系以調節所述零序變壓器的阻抗參數。

9.一種配電系統，其特征在于，包括三相電源、負載、中性線以及權利要求1-8任意一項所述的零序電壓補償裝置，所述零序電壓補償裝置包括用于向所述配電系統輸出補償電壓的電壓補償電路和用于根據所述配電系統當前的工作電壓和工作電流控制所述補償電壓的相位和幅值的控制器；

所述電壓補償電路的輸入端和所述負載的第一端分別與所述三相電源連接，所述電壓補償電路的第一輸出端和第二輸出端分別與所述負載的第二端和所述中性線連接，所述控制器的輸入端與所述負載的第一端連接，輸出端與所述電壓補償電路的控制端連接。

10.根據權利要求9所述的配電系統，其特征在于，所述配電系統為三相四線制，所述負載包括分別設置于各相電路中的第一負載、第二負載以及第三負載；

所述第一負載的第一端、所述第二負載的第一端以及所述第三負載的第一端分別連接三相電源且分別與所述電壓補償電路的三個輸入端連接，所述第一負載的第二端、所述第二負載的第二端以及所述第三負載的第二端連接后通過所述電壓補償電路與所述中性線連接。