[發(fā)明專利]低壓數(shù)字化分布式終端電能質(zhì)量控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710486579.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN107437802B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 屈慶;婁陽(yáng);周瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 博特爾(重慶)電力技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 50211 重慶市前沿專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 顧曉玲

本發(fā)明公開了一種低壓數(shù)字化分布式終端電能質(zhì)量控制系統(tǒng)及控制方法，其包括與電網(wǎng)并聯(lián)的n組變流器；變流器共用直流側(cè)貯能單元、高通濾波器、并網(wǎng)濾波電抗；直流側(cè)貯能單元與變流器主電路連接，變流器主電路的開關(guān)控制直流側(cè)貯能單元的電流輸出；高通濾波器位于變流器主電路向供電線路的輸電線路上，并網(wǎng)濾波電抗也位于變流器主電路向供電線路的輸電線路上。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)低壓終端穩(wěn)壓調(diào)壓、補(bǔ)償諧波、補(bǔ)償無(wú)功、補(bǔ)償三相不平衡等多目標(biāo)電能質(zhì)量控制；能實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)處電能質(zhì)量智能化自識(shí)別雙向控制：即能控制由電源側(cè)電網(wǎng)傳來(lái)的電能質(zhì)量問(wèn)題，又能控制由負(fù)載側(cè)產(chǎn)生的電能質(zhì)量問(wèn)題；能實(shí)現(xiàn)直流側(cè)電容供能與整流供能的復(fù)合穩(wěn)壓功能，提高直流電壓穩(wěn)定度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電能質(zhì)量控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低壓數(shù)字化分布式終端電能質(zhì)量控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

醫(yī)院低壓輸配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各類猶如核磁共振MRI、CT、直線加速器等大中型非線性醫(yī)療設(shè)備越來(lái)越多的普及應(yīng)用，使低壓輸配電系統(tǒng)電壓瞬降閃變、電壓電流諧波畸變、電流三相不平衡、無(wú)功功率波動(dòng)、有功功率波動(dòng)等電能質(zhì)量多重問(wèn)題常態(tài)化，電能質(zhì)量品質(zhì)日趨惡化。

這些諧波源、無(wú)功源負(fù)荷特點(diǎn)：1)負(fù)荷容量多在20kw～100kw范圍波動(dòng)，其中暫態(tài)性、沖擊性負(fù)荷特征明顯；2)電壓畸變率THDU平均在1.0％～3％，電流畸變率THDi多在30％～60％，少數(shù)嚴(yán)重的THDi高達(dá)120％；3)系統(tǒng)同一輸配電節(jié)點(diǎn)，因不同時(shí)段出現(xiàn)感性負(fù)載特征與容性負(fù)載特征交替變化；4)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)敏感性強(qiáng)，一處的電能質(zhì)量問(wèn)題迅速波及它處；5)這些諧波源、無(wú)功源既是嚴(yán)重的污染源，又是必須向其提供高品質(zhì)電能的重要醫(yī)療設(shè)備；6)每個(gè)污染源常常是多項(xiàng)電能質(zhì)量問(wèn)題疊加在一起。

目前，常規(guī)電能質(zhì)量控制裝置主要有SVC、SVG、APF、UPQC等，用于解決上述電能質(zhì)量問(wèn)題，主要存在的問(wèn)題如下：

傳統(tǒng)的SVC裝置，包括TCR、TSC等，其主要問(wèn)題：動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢，實(shí)時(shí)性差；易產(chǎn)生過(guò)補(bǔ)、欠補(bǔ)、諧振；只能補(bǔ)償無(wú)功；體積大；實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通過(guò)組合，多用于變配電低壓側(cè)集中補(bǔ)償。

SVG屬于新型電力電子設(shè)備，其響應(yīng)速度快、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)性好、體積小，其主要問(wèn)題：一是只能單項(xiàng)補(bǔ)償無(wú)功功率，不能滿足多目標(biāo)電能質(zhì)量問(wèn)題處理；二是SVG若不采用多重化或多電平技術(shù)，則其自身產(chǎn)生的諧波問(wèn)題嚴(yán)重，會(huì)對(duì)補(bǔ)償對(duì)象產(chǎn)生影響。

APF屬于新型電力電子設(shè)備，其主要用于消除諧波，同時(shí)也可提供部分無(wú)功，其主要問(wèn)題：一是在單獨(dú)使用情況下，若處理多目標(biāo)，其能力有限，必須增大補(bǔ)償容量，使動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度變緩，實(shí)時(shí)性變差，同時(shí)體積也增大；二是獨(dú)立使用情況下，受其控制方式的影響，其主要的諧波治理效率，實(shí)測(cè)僅達(dá)55％～70％。

UPQC即通用電能質(zhì)量控制器，屬于新型電力電子設(shè)備，其功能強(qiáng)大，可同時(shí)調(diào)控電壓、抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功，性能優(yōu)良，目前主要用于高壓輸配電網(wǎng)、大容量場(chǎng)所(尚未見低壓網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用報(bào)道)，若用于控制低壓終端節(jié)點(diǎn)電能質(zhì)量，主要問(wèn)題：一是該裝置核心是由有源濾波器(APF)串并聯(lián)組合而成，其中并聯(lián)有源濾波組并聯(lián)于電網(wǎng)，主要是提供無(wú)功補(bǔ)償，串聯(lián)有源濾波組通過(guò)變壓器串聯(lián)于電網(wǎng)上(負(fù)載前端)，主要提供電壓調(diào)控。一般情況下，大中型醫(yī)療設(shè)備按照其使用要求都需要就地配置穩(wěn)壓變壓器，這樣就與UPQC的串聯(lián)組變壓器形成重復(fù)設(shè)置，增加能耗；二是該裝置體積較大，價(jià)格昂貴，低壓終端應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)適用性差，也不適宜于低壓終端電能質(zhì)量控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，特別創(chuàng)新地提出了一種低壓數(shù)字化分布式終端電能質(zhì)量控制系統(tǒng)及控制方法。