[實(shí)用新型]一種線間動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921601785.2
• 申請(qǐng)日: 2019-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN210898536U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王慶斌;蔡日;周廷模;黃輝;李鈣;余泓圻;李曉陽(yáng);王余熙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司;廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司云浮供電局
• 主分類號(hào): H02J3/12
• 分類號(hào): H02J3/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 劉俊

本實(shí)用新型涉及一種線間動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器，包括：注入變壓器TR1、注入變壓器TR2、濾波單元LC1、濾波單元LC2、電壓源型逆變單元VSIⅠ、電壓源型逆變單元VSIⅡ、直流電容C、晶閘管投切電抗器XL1、晶閘管投切電抗器XL2；TR1和TR2的高壓側(cè)串聯(lián)入不同饋線；TR1的低壓側(cè)與LC1并聯(lián)連接；LC1與VSIⅠ并聯(lián)連接；VSIⅠ與直流電容C并聯(lián)連接；直流電容C與VSⅡ并聯(lián)連接；VSIⅡ與LC2并聯(lián)連接；LC2與TR2的低壓側(cè)并聯(lián)連接；XL1與TR1并聯(lián)連接；XL2與TR2并聯(lián)連接。本實(shí)用新型增加電抗值后，最大可補(bǔ)償電壓幅值增大，實(shí)現(xiàn)IDVR暫降補(bǔ)償能力的提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及供配電領(lǐng)域，更具體地，涉及一種線間動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器。

背景技術(shù)

電力是社會(huì)存在和發(fā)展不可缺少的能源，隨著電力用戶生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)字化，自動(dòng)化水平不斷提升，各類用電設(shè)備對(duì)電能質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。在各類電能質(zhì)量擾動(dòng)中，電壓暫降由于其已發(fā)生具有頻次高且難以避免，造成的損失后果嚴(yán)重的特點(diǎn)，已成為威脅用戶正常生產(chǎn)生活的最嚴(yán)重的電能質(zhì)量問(wèn)題，也給電力公司造成不良社會(huì)聲譽(yù)，受到電力用戶，尤其是大工業(yè)用戶和電力公司的共同關(guān)注，電壓暫降治理已成為當(dāng)前情況下雙方不可忽視的重要工作之一。

定制電力設(shè)備是一種有效的電壓暫降治理方式，其中動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器 (DynamicVoltage Restorer,DVR)是當(dāng)前最常用的一類定制電力設(shè)備，已廣泛應(yīng)用于各類敏感工業(yè)用戶廠內(nèi)和部分配電系統(tǒng)。DVR的主要構(gòu)成包括注入變壓器，濾波器，逆變單元及儲(chǔ)能單元，作為一種串聯(lián)型設(shè)備，當(dāng)上方電源發(fā)生電壓暫降，DVR控制逆變器產(chǎn)生一定幅值和相角的電壓，通過(guò)與線路串聯(lián)的注入變壓器注入該電壓，從而實(shí)現(xiàn)電壓暫降的補(bǔ)償。近年來(lái)，工業(yè)園區(qū)內(nèi)敏感用戶越來(lái)越多，容量越來(lái)越大，且不同用戶往往連接在不同母線的出線這一特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)DVR對(duì)敏感用戶進(jìn)行分別補(bǔ)償所需的DVR容量越來(lái)越大，設(shè)備利用率低，經(jīng)濟(jì)性不足。

考慮到這一問(wèn)題，線間動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(Interline Dynamic Voltage Restorer,IDVR)作為一種新型動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器被提出并應(yīng)用于電壓暫降治理。IDVR的核心特點(diǎn)是將位于不同饋線上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的傳統(tǒng)DVR通過(guò)直流電容連接起來(lái)，即共用儲(chǔ)能單元中的直流電容。當(dāng)某條饋線發(fā)生電壓暫降，另外一條饋線通過(guò)DVR提供補(bǔ)償能量，從而降低了直流儲(chǔ)能單元成本，同時(shí)也可有效補(bǔ)償電壓暫降。

現(xiàn)有線間動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器IDVR由多個(gè)串聯(lián)于不同饋線的DVR共用直流電容構(gòu)成，以兩饋線線間動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器為例說(shuō)明其典型構(gòu)成，如圖1。

IDVR整體上由兩個(gè)共用直流電容的DVR背靠背構(gòu)成，DVR1與DVR2結(jié)構(gòu)類似，均由注入變壓器，濾波單元，逆變單元及共用的直流電容構(gòu)成。其中，電壓源型逆變單元VSI(Voltage Source Inverter)是DVR的最主要組成部分，由于DVR主要應(yīng)用于低壓配電網(wǎng)用戶側(cè)，系統(tǒng)通常采用三相四線制，故逆變器一般選用三單相橋結(jié)構(gòu)，考慮到半橋逆變輸出交流電壓幅值小，存在電容分壓?jiǎn)栴}，故選取直流電壓利用率高，輸出電壓特性好的單相全橋逆變器構(gòu)成VSI。由于 DVR中逆變器采用PWM調(diào)制策略，通常會(huì)產(chǎn)生大量高次諧波，通常采用LC濾波單元對(duì)其進(jìn)行濾波。注入變壓器可降低逆變側(cè)電壓等級(jí)，從而降低裝置成本，提升裝置可靠性及逆變器選擇的靈活性。

當(dāng)其中一條饋線上發(fā)生電壓暫降，以饋線1為例，該饋線上的DVR1相當(dāng)于可控電壓源，利用直流電容儲(chǔ)能，通過(guò)控制VSI產(chǎn)生補(bǔ)償電壓，該補(bǔ)償電壓的幅值和相位由DVR的補(bǔ)償策略決定，現(xiàn)有策略包括故障前電壓補(bǔ)償法，同相電壓補(bǔ)償以及最小能量補(bǔ)償法，為保證DVR補(bǔ)償能力，同時(shí)降低其成本，最小能力補(bǔ)償法最為常用。該補(bǔ)償電壓通過(guò)注入變壓器實(shí)現(xiàn)饋線1的電壓暫降補(bǔ)償。同時(shí)，DVR2從非暫降饋線—饋線2提取能量，維持直流電容電壓。

由上述IDVR構(gòu)成及運(yùn)行原理，分析IDVR的補(bǔ)償能力。假設(shè)饋線1發(fā)生電壓暫降，IDVR的DVR1和DVR2運(yùn)行相量圖如圖2a和圖2b所示。