[發明專利]一種基于開關控制的實時電能質量補償系統

有效

• 申請號: 201810588547.6
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108832632B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 徐翌征;彭紅英;孫麗香;張星;徐得超;穆清
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18;H02J3/26
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 賈銀秋

本發明公開了一種基于開關控制的實時電能質量補償系統：開關組信號觸發裝置，其輸入端連接于電網，其輸出端分別與三個開關組的觸發點相連接，包括：電網波形采集器、諧波含量分析器、功率因數分析器、不平衡指數分析器、電能質量指標權重分析器以及開關信號生成器；第一開關組，包括第一開關觸發點，通過第一開關觸發點發送的觸發信號進行開關動作，其負荷端與諧波含量改善裝置相連接，母線端與電網電氣節點連接；第二開關組，包括第二開關觸發點，通過第二開關觸發點發送的觸發信號進行開關動作，其負荷端與功率因數改善裝置相連接，母線端與電網電氣節點連接；第三開關組，包括第三開關觸發點，通過第三開關觸發點發送的觸發信號進行開關動作，其負荷端與不平衡指數改善裝置相連接，母線端與電網電氣節點連接。

技術領域

本發明涉及電能質量評估與控制技術領域，更具體地，涉及一種基于開關控制的實時電能質量補償系統。

背景技術

隨著現代電網的迅速擴張，電網元件日益多樣化，電網運行特性的不確定性與日俱增。含有控制系統的直流電網的擴張、電氣化鐵路的普及、新能源設備的并網以及儲能設備的接入，使得電力電子元件得到廣泛應用的同時造成了電能質量的污染，嚴重影響了供電質量及可靠性。常見的電能質量污染問題包括高諧波含量、低功率因數及三相不平衡等。

現代電力系統中，常用的電能質量改善裝置包括Scott連接的變壓器、SVC、濾波器等，其中Scott變壓器常用來解決因不對稱負荷造成的三相不平衡問題，濾波器常用來消除因電力電子廣泛使用造成的諧波對電網電能質量的影響，SVC常用于無功補償以改善功率因數。然而，上述電能質量改善裝置并不擅長所有的電能質量問題。例如Scott連接的變壓器可改善三相不平衡問題，但是對功率因數過低、諧波含量過大等問題的改善效果并不理想；SVC為無功補償器，可提升功率因數至1.0附近，但卻無法改善諧波、低功率因數等問題；濾波器可以有效地消除諧波，但是無法有效地提升功率因數及改善三相不平衡等問題。而在電網實際運行中，諧波、低功率因數、三相不平衡等問題往往同時出現，且針對不同的電網和不同的運行時段，這三者對電網的影響不盡相同。目前雖然也有多功能電能質量補償裝置，但都無法根據電網運行時的實際特性自主地、實時地、針對性地調整補償方案，使得電網很難得到最理想的補償效果。

因此，需要一種技術，以實現基于開關控制進行實時電能質量補償。

發明內容

本發明技術方案提供了一種基于開關控制的實時電能質量補償系統，以解決如何基于開關控制實現對實時電能質量進行補償的問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種基于開關控制的實時電能質量補償系統，所述系統包括：

開關信號觸發裝置，所述開關信號觸發裝置的輸入端連接于電網，所述開關信號觸發裝置的輸出端分別與所述第一開關組、所述第二開關組和所述第三開關組的觸發點端相連接；所述開關信號觸發裝置包括：電網波形采集器、諧波含量分析器、功率因數分析器、不平衡指數分析器、電能質量指標權重分析器以及開關信號生成器，其中所述開關信號觸發裝置的輸入端等同于所述電網波形采集器的輸入端；所述電網波形采集器的輸入端與電網電氣節點相連，輸出端與所述諧波含量分析器的輸入端、功率因數分析器的輸入端和不平衡指數分析器的輸入端連接；所述諧波含量分析器的輸出端與所述電能質量指標權重分析器的第一輸入端連接，所述功率因數分析器的輸出端與所述電能質量指標權重分析器的第二輸入端連接，所述不平衡指數分析器的輸出端與所述電能質量指標權重分析器的第三輸入端連接；所述電能質量指標權重分析器的輸出端與所述信號生成器的輸入端連接；所述信號生成器的第一輸出端與第一開關組觸發點連接，所述信號生成器的第二輸出端與第二開關組觸發點連接，所述信號生成器的第三輸出端與第三開關組觸發點連接；

第一開關組，所述第一開關組包括第一開關觸發點，所述第一開關組通過所述第一開關觸發點發送的觸發信號進行開關動作；所述第一開關組的負荷端與諧波含量改善裝置相連接；