[發(fā)明專利]智能并網(wǎng)電感變壓器系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710476981.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN107394810A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李樹廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海廣吉電氣有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)31317
• 代理人: 徐紅銀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子控制技術(shù)領(lǐng)域的電感變壓器系統(tǒng)，具體地，涉及一種智能并網(wǎng)電感變壓器系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著中國(guó)高速發(fā)展與中國(guó)一帶一路世界發(fā)展規(guī)劃布局，中國(guó)鋼鐵鋁等金屬產(chǎn)量已發(fā)展為世界產(chǎn)量的50％以上，高速電車鐵路發(fā)展速度世界第一，高速發(fā)展的金屬冶煉行業(yè)對(duì)電網(wǎng)環(huán)境污染造成嚴(yán)重影響，是科學(xué)界當(dāng)前重要的研究課題。由于電車鐵路與金屬冶煉系統(tǒng)特殊運(yùn)行狀態(tài)、對(duì)電網(wǎng)造成極大的沖擊與波動(dòng)，產(chǎn)生大量的高次諧波與無功電力對(duì)電網(wǎng)造成極大的干擾與危害；嚴(yán)重的影響電網(wǎng)的安全性與供電質(zhì)量及人民的生活環(huán)境和安全。

目前，電網(wǎng)與金屬冶煉系統(tǒng)為了補(bǔ)償電網(wǎng)諧波與無功電力沖擊與波動(dòng)，采用大量LC濾波器與SVG與SVC，補(bǔ)償精度低，易于產(chǎn)生諧振，且體積大、補(bǔ)償精度低，耗電量大、無法滿足電力系統(tǒng)的需要。

根據(jù)電車鐵路、金屬冶煉電網(wǎng)與高耗能生產(chǎn)負(fù)荷系統(tǒng)工作狀態(tài)特殊性，急需研究一種新的智能并網(wǎng)電感變壓器系統(tǒng)，以滿足上述需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種智能并網(wǎng)電感變壓器系統(tǒng)，以適應(yīng)我國(guó)高速發(fā)展金屬冶煉工業(yè)、電車鐵路、國(guó)家電網(wǎng)及各類動(dòng)態(tài)瞬時(shí)變化的電力系統(tǒng)的需要。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述智能并網(wǎng)電感變壓器系統(tǒng)包括：并網(wǎng)電感變壓器和智能控制裝置，其中：

所述并網(wǎng)電感變壓器包括：隔離開關(guān)、可調(diào)電感繞組、電感控制繞組、無功移相繞組、磁電變換繞組、諧波無功補(bǔ)償繞組、變壓并網(wǎng)繞組；

所述智能控制裝置包括：諧波有功變換裝置、無功移相控制器、磁電變換裝置、諧波無功補(bǔ)償裝置、電感調(diào)節(jié)控制器和DSP控制器；所述諧波有功變換裝置、無功移相控制器、磁電變換裝置、諧波無功補(bǔ)償裝置以及電感調(diào)節(jié)控制器，它們的輸入端均連接DSP控制器并受DSP控制器控制；

所述可調(diào)電感繞組、變壓并網(wǎng)繞組輸出端連接隔離開關(guān)，可調(diào)電感繞組輸入端連接電容C的一端構(gòu)成LC諧振電路，電容C的另一端接諧波有功變換裝置；電感控制繞組輸入端連接電感調(diào)節(jié)控制器輸出端，另一端接公共地端；DSP控制器控制電感調(diào)節(jié)控制器，電感調(diào)節(jié)控制器控制電感控制繞組，由電感控制繞組調(diào)節(jié)控制可調(diào)電感繞組的電感值L，可調(diào)電感繞組的電感值L與電容C構(gòu)成的LC諧振電路使各次諧波支路阻抗為零，使諧波注入諧波有功變換裝置，將諧波變換為有功電力，由變壓并網(wǎng)繞組回送電網(wǎng)；變壓并網(wǎng)繞組輸出端接隔離開關(guān)，隔離開關(guān)接電網(wǎng)；

所述無功移相控制器輸出端連接無功移相繞組輸入端，無功移相繞組與變壓并網(wǎng)繞組構(gòu)成變壓并網(wǎng)變壓器，無功移相控制器控制無功移相繞組將無功電力移相為有功電力，由變壓并網(wǎng)繞組回送電網(wǎng)；

所述磁電變換裝置輸出端連接磁電變換繞組輸入端，磁電變換繞組與變壓并網(wǎng)繞組構(gòu)成變壓并網(wǎng)變壓器，磁電變換裝置控制磁電變換繞組將磁能變換為有功電力，由變壓并網(wǎng)繞組回送電網(wǎng)；

所述諧波無功補(bǔ)償裝置輸出端連接諧波無功補(bǔ)償繞組輸入端，諧波無功補(bǔ)償繞組與變壓并網(wǎng)繞組構(gòu)成變壓并網(wǎng)變壓器，諧波無功補(bǔ)償裝置產(chǎn)生諧波與無功補(bǔ)償電壓，經(jīng)諧波無功補(bǔ)償繞組濾波后由變壓并網(wǎng)繞組變壓回送電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)諧波與無功電力進(jìn)行補(bǔ)償。

較優(yōu)地，所述智能并網(wǎng)電感變壓器，設(shè)有多路可調(diào)電感繞組和多路電感控制繞組，多路可調(diào)電感繞組與多個(gè)電容C構(gòu)成多支路LC諧振電路，構(gòu)成N次多諧振支路的并聯(lián)支路，電感調(diào)節(jié)控制器控制調(diào)節(jié)多路電感控制繞組和多路可調(diào)電感繞組，使上述各次諧波阻抗為零，使各次諧波流入諧波有功變換裝置變換為有功電力，由并網(wǎng)電感變壓器送入電網(wǎng)。

較優(yōu)地，所述DSP控制器控制諧波有功變換裝置與無功移相控制器，將諧波與無功電力變換為有功電力，由并網(wǎng)電感變壓器回送電網(wǎng)，節(jié)約大量的電力；所述DSP控制器控制諧波無功補(bǔ)償裝置產(chǎn)生諧波無功補(bǔ)償電壓，由并網(wǎng)電感變壓器回送電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)諧波與無功電力進(jìn)行高速高精度補(bǔ)償。

較優(yōu)地，所述DSP控制器控制無功移相控制器與無功移相繞組把電網(wǎng)無功電力移項(xiàng)為與電網(wǎng)同相位的有功電力，再由變壓并網(wǎng)繞組回送電網(wǎng)。

較優(yōu)地，所述DSP控制器控制磁電變換裝置，由磁電變換裝置把輸電母線產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場(chǎng)能變換為有功電力輸出到磁電變換繞組，由磁電變換繞組與變壓并網(wǎng)繞組構(gòu)成并網(wǎng)變壓器把有功電力送入電網(wǎng)，節(jié)約大量的電力電能。

較優(yōu)地，所述DSP控制器控制諧波無功補(bǔ)償裝置與諧波無功補(bǔ)償繞組，產(chǎn)生諧波無功補(bǔ)償電壓，由變壓并網(wǎng)繞組回送電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)諧波進(jìn)行高速高精度補(bǔ)償。