[發明專利]一種智能可控動態電壓調節柔性配電設備

在審

• 申請號: 201711373113.6
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN109936143A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 王勇
• 申請（專利權）人: 廣西宣義泰投資有限公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/18;H02J3/01;H02J3/26;H02J3/24;H02H9/02;H02H9/04
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 官建紅

本發明公開了一種智能可控動態電壓調節柔性配電設備，包括：變壓器、設備進出線連接端、市電旁路開關、設備主體機芯、隔離開關以及設備主體開關；所述設備進出線連接端的進線輸入端與所述變壓器的二次側進線連接，所述設備進出線連接端的進線輸出端分兩個并聯的支路；其第一支路與所述市電旁路開關的輸入端連接；第二支路與所述設備主體開關的輸入端連接；所述設備主體開關的輸出端與所述設備主體機芯的輸入端連接，所述隔離開關的輸出端與所述設備進出線連接端的出線端連接。本發明的設備綜合了多種功能能夠實現對電壓、電流質量問題統一補償，同時提高電壓穩定性等，且設備壽命長，保障設備工作的連續性。

技術領域

本發明涉及電能質量控制技術領域，特別涉及一種智能可控動態電壓調節柔性配電設備。

背景技術

電力系統是為電能的產生、輸送、分配與應用而構建成的人工系統，傳統電力系統的構成主要包括：發電機、變壓器、傳輸線、電纜、電容器組、直接實現電能轉換的用電設備及保護與控制設備。這些設備通過適當的方式進行連接，組成有機整體，確保電力系統在任何時候都能夠產生數量充足的電能滿足系統負荷的要求。隨著電力系統中各種自動化設備、智能化設備、數字化設備、信息化設備等的應用越來越多，電能質量問題日益嚴重。

電能質量的優劣取決于以下幾個方面，電壓偏差、電壓突升、斷電、電壓瞬變、過電壓、欠電壓、電壓切痕、穩態電壓擾動、暫態電壓擾動、直流分量、電壓偏差、電壓合格率。受以上幾方面的影響，目前，高低壓輸配電網絡或多或少的都存在電能質量較差的問題。特別是受電端(用戶端)變壓器低壓配電系統，受供電質量、系統內負載設備類型及運行狀態變化的影響，使其低壓配電系統內的電能質量嚴重降低，導致用戶端變壓器低壓配電系統內各項電力參數嚴重偏差，電污染(諧波、浪涌、瞬流)含量升高，造成系統內負載設備在電力品質極差的環境下工作，損耗和浪費增加。

電能質量問題可用適當的電力電子裝置來解決，現有技術多為抑制和補償裝置，比如高壓(TSC)無功補償裝置、靜止無功功率補償器、有源(無源)濾波器、穩壓(調壓)器、電壓恢復器等。這些裝置只能對電能質量中的某一項電力參數進行抑制或補償，屬于單一功能裝置，且現有裝置大多由穩定性、抗沖擊性及熱穩極限較低的電力電子元器件組成，使其自身壽命較短，誤動作和不動作問題突出，工作連續性難以保證。

近年，隨著電力、電子控制技術的不斷發展，出現了統一電能質量控制器同時解決電壓、電流質量問題的復合型裝置，憑借其串聯部分及并聯部分的換流器即可以解耦后獨立運行，又可以針對配電線路中同時存在電壓、電流問題時實現綜合補償的特點。在授權號為CN103618310B的中國專利《一種大容量統一電能質量控制器及其控制方法》使用多繞組變壓器副邊連接H橋變換器的結構應用于UPQC并聯側。并聯側三相等效于跨接在線電壓上的三個單相整流器模型。由于每個H橋整流器都是獨立控制，因此不受三相電壓不平衡的影響，利于電網電壓波動時UPQC直流側電壓的穩定，并采用基于虛擬正交坐標變換的控制方法，使UPQC并聯側的單相整流裝置等效為三相整流器模型，具有三相整流器的功率因數可控和諧波抑制的功能，能夠完全實現對稱系統電壓條件下三相整流器的所有功能。在授權號為CN104135009B的中國專利《一種并聯型統一電能質量控制器及其運行控制方法》公開的統一電能質量控制器由電壓源變流器，儲能單元，諧振型電子開關及主控制系統組成，該主控制系統由主控制器和多種傳感器所組成；其中，諧振型電子開關串聯接入電網與受保護敏感負荷之間，諧振型電子開關的兩端口分別為PCC1點和PCC2點；電壓源變流器交流輸出端口并聯接入PCC2點，其直流側電容端口分別與儲能單元的對應輸出端口連接；主控制器產生控制門極信號輸出與電壓源變流器和諧振型電子開關相連接。該方法為將各種電能質量故障進行判斷并控制本裝置在4種模式之間進行快速切換和運行；本發明具備結構簡單、成本低廉，抗過載能力強、運行效率高的優點。但在提高輸電系統的輸送容量、提高輸送容量的熱穩極限等功能方面并沒有實現。

發明內容