[發明專利]一種配網電壓暫降治理裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 202011111606.4
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112510727B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 裘鵬;陸翌;陸承宇;黃曉明;徐政
• 申請（專利權）人: 浙江大學;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/24
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發明公開了一種配電網電壓暫降治理裝置及其控制方法。本發明的配電網電壓暫降治理裝置包括主體、位于主體一側的電源和位于主體另一側的負荷，所述的主體包括二極管、第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、電容、電阻和電感，所述的二極管、電阻、電感、第二IGBT、第三IGBT和第一IGBT依次串聯；所述電容的一端連接在電感與第二IGBT之間的電路上，另一端連接在第三IGBT與第二IGBT之間的電路上；所述的電源為三相電源，其中的一相與第一IGBT的發射極連接，另一相與二極管的正極連接，該相還與第二IGBT與第三IGBT之間的電路連接。本發明的電壓暫降治理裝置可實現電源和負荷之間的物理隔離，同時在交流系統發生故障后能實現負荷電壓的支撐。

技術領域

本發明屬于電壓暫降治理設備，具體地說是一種配電網電壓暫降治理裝置及其控制方法。

背景技術

交流配電網中，當交流電源與負荷之間線路或設備發生故障后容易引起交流電壓暫降，此類暫降容易對負荷，特別是電壓敏感性負荷的運行造成不良影響，如芯片生產企業、紡織品企業，會造成巨大的經濟損失。

目前，國內外治理電壓暫降常規解決方案主要包括：不間斷電源（UPS）、動態電壓恢復器（DVR）和固態切換開關（SSTS），方案對比如下：

（1）UPS是通常會首先想到的解決方案，但該裝置一般功率較小，通常以低壓為主，主要適用于企業終端負荷治理，可以根據功率情況進行“一對一”或“一對多”應用。如果企業敏感負荷所占比重較大，可以考慮生產線級，甚至全廠級治理，此時需要大功率UPS（或DUPS），甚至是高壓大功率UPS（或DUPS），相應的造價將非常高昂，同時還涉及到電池定期維護和更換問題。

（2）DVR在應對電壓暫降方面與UPS相比，有比較強的價格優勢，但它自身具有致命性缺陷，即電網電壓跌至50％以下，或完全中斷時，DVR已經無法進行有效補償，形同虛設。

（3）SSTS是一種能夠在一個周波之內完成雙電源切換的極高速切換裝置，采用故障時快速切換至另一路電源的方式處理，但需要有兩路電源配合。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種配電網電壓暫降治理裝置，以實現電源和負荷之間的物理隔離，同時在交流系統發生故障后能實現負荷電壓的支撐。

為此，本發明采用如下的技術方案：一種配電網電壓暫降治理裝置，包括主體、位于主體一側的電源和位于主體另一側的負荷，

所述的主體包括二極管、第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、電容、電阻和電感，所述的二極管、電阻、電感、第二IGBT、第三IGBT和第一IGBT依次串聯；所述電容的一端連接在電感與第二IGBT之間的電路上，另一端連接在第三IGBT與第二IGBT之間的電路上；

所述的電源為三相電源，其中的一相與第一IGBT的發射極連接，另一相與二極管的正極連接，該相還與第二IGBT與第三IGBT之間的電路連接；

所述的負荷接在第二IGBT與電感之間的電路上。

進一步地，所述的配電網電壓暫降治理裝置還包括儲能裝置，該儲能裝置與所述的電容并聯。

更進一步地，所述儲能裝置的一端連接在電感與第二IGBT之間的電路上，另一端連接在第三IGBT與第二IGBT之間的電路上。

本發明還采用如下的技術方案：一種配電網電壓暫降治理裝置的控制方法，其包括啟動控制方法和運行控制方法；

啟動控制方法如下：

1)啟動時觸發第一IGBT和第二IGBT，閉鎖第三IGBT，由兩相電源向電容充電，直至電容充至額定電壓；

2)檢測電容電壓達到額定電壓后，閉鎖第一IGBT，啟動完成；

運行控制方法如下：