[發明專利]一種并聯高速切換型電壓暫降治理系統

在審

• 申請號: 202110462945.5
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN112952846A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 殷立強;于琳琳;孫冬明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱易成電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/32
• 代理公司: 蘇州啟華專利代理事務所(普通合伙) 32357
• 代理人: 徐偉華

本發明公開了一種并聯高速切換型電壓暫降治理系統，包括電網連接端V_in、輸入開關K_s2、切換開關單元S_b、輸出開關K_s3、旁路開關K_s1、電壓暫降治理單元V_su、負載連接端V_out、系統檢測控制單元S_cu，其中，電網連接端V_in、輸入開關K_s2、切換開關單元S_b、輸出開關K_s3、負載連接端V_out依次串聯于電網跟負載之間；旁路開關K_s1跨接于電網連接端V_in與負載連接端V_out之間；電壓暫降治理單元V_su連接在輸出開關K_s3的進線連接端上；系統檢測控制單元S_cu跨接于電網連接端V_in與負載連接端V_out之間。采用本發明的電壓暫降治理系統，在確保系統運行安全的情況下，能夠盡可能縮短切換時間，實現更高質量的電壓暫降以及電壓短時中斷治理。

技術領域

本發明涉及配電網電壓暫降優化治理技術領域，具體涉及一種并聯高速切換型電壓暫降治理系統。

背景技術

電壓暫降是瞬態發生的一種故障現象，主要受極端天氣因素和電力運行故障產生，包括雷電、暴風雪災、大功率沖擊性負荷啟動運行等，尤其在我國南方地區，電壓暫降發生的頻次，呈逐年增長趨勢。電壓暫降給工業生產和居民生活帶來了較大影響，尤其是隨著我國工業轉型升級，將低端生產加工業向具有高附加值、高科技含量的產業轉型升級，而高科技產業尤其以精密智能制造為代表的工業4.0產業，如光電技術、航空航天技術、半導體生產加工、機器人生產加工線等對供電品質要求高，供電質量不合格將造成生產流程中斷，生產設備損毀，產線商品報廢等嚴重的經濟損失。另外，冶金、醫院、軍工、煤礦生產等產業對供電質量要求高，尤其是電壓暫降對其影響嚴重，部分已經超越了經濟損失的范疇，短時甚至幾個周波的電壓暫降或短時中斷都會導致劣質產品甚至質量事故，更有可能造成設備的嚴重損壞，不僅造成經濟損失還同時威脅人身安全。可見，供電質量是工業生產質量保證的基礎，經濟社會發展的保證。電壓跌落、電壓波動、瞬時斷電等問題都將造成敏感設備工作異常，給電力用戶生產、生活帶來巨大損失。

針對電壓暫降、瞬時斷電等供電質量問題，越來越多的采用并聯切換型電壓暫降治理，主要是針對電壓暫降敏感設備的就地治理，當主電源發生電壓異常，通過并聯切換型電壓暫降治理裝置，實現電壓暫降治理，電源電壓恢復正常后，切換回主電源供電。設備本來對電壓暫降敏感，在切換治理的過程中，需要保證整個切換和治理輸出的時間要短，在敏感設備耐受范圍內，儲能雙向變流器逆變輸出時間一般可以做到3ms以內，切換開關單元的切換時間將影響整個系統的性能指標，根據調研了解到的情況，無論是半導體行業還是精密制造，可以耐受的暫降失壓時間為10ms以內，也就是切換開關單元的切換時間要求至少在7ms以內，否則暫降治理的意義將大打折扣。通過實現一種并聯高速切換型電壓暫降治理系統，在系統運行安全的前提下，盡可能縮短切換時間，實現更高質量的電壓暫降以及電壓短時中斷治理。

中國專利CN109980652A，針對電壓暫降治理采用交直流混合配電方案，交流輸入回路下，采用變壓器、不控整流AC/DC、PWM DC/AC逆變器和變壓器構成敏感負荷供電回路；直流供電輸入，采用蓄電池、雙向DC/DC變換器、雙向DC/DC的輸出連接交流供電回路的AC/DC的輸出，在發生暫降(較深暫降深度)情況下，交流回路的AC/DC將失去實際作用。

中國專利CN110011341A，通過儲能電池和雙向DC/DC變換器，連接至敏感負荷的直流側，在發生電壓暫降情況下，由儲能單元為其提供短時直流側供電，該電壓暫降治理方案具有一定的適用性，針對可以方便接出設備的直流側的敏感設備，對于不方便引出直流側或者不具有所有直流側的敏感用電設備，將不再適用。