[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)電裝置及方法

在審

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• 申請日: 2022-05-26
• 公開（公告）號: CN114844082A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐志;馬紅升;蔣羽鵬;覃日升;邢超;馬遵
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院;云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02M7/797;H02J7/10;H02J7/00
• 代理公司: 深圳中細(xì)軟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44528
• 代理人: 田麗麗

1.一種配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)電裝置，其特征在于，包括：

儲能裝置、變流器、串聯(lián)變壓器和斷路器組；

其中，所述儲能裝置與所述變流器的直流側(cè)連接，用于為所述變流器提供直流側(cè)電壓；

所述變流器用于通過控制電力電子開關(guān)的通斷調(diào)整輸出電壓；

所述串聯(lián)變壓器的一端與合環(huán)電路串聯(lián)，用于為合環(huán)電路提供補償電壓；

所述串聯(lián)變壓器的另一端與變流器的輸出端串聯(lián)，用于調(diào)節(jié)補償電壓的幅值和相位；

所述斷路器組用于控制合環(huán)調(diào)電過程中所述儲能裝置、所述變流器和所述串聯(lián)變壓器的投入和退出。

2.如權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)電裝置，其特征在于，所述斷路器組中的第一斷路器設(shè)置于第一電源與第一母線之間，所述斷路器組中的第二斷路器設(shè)置于第一母線與串聯(lián)變壓器一次側(cè)之間，所述斷路器組中的第三斷路器設(shè)置于所述串聯(lián)變壓器一次側(cè)與第二母線之間，所述斷路器組中的第四斷路器設(shè)置于第二電源與第二母線之間，所述第一母線與所述第二母線通過所述斷路器組中的第五斷路器連接，所述第二母線與變流器的交流側(cè)之間連接第六斷路器，所述串聯(lián)變壓器二次側(cè)和所述變流器之間連接第七斷路器。

3.如權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)電裝置，其特征在于，所述變流器存在兩種工作狀態(tài)：

所述變流器處于逆變器狀態(tài)時，所述變流器通過控制電力電子開關(guān)的通斷逆變出輸出電壓，用于為合環(huán)電路提供補償電壓；

所述變流器處于整流器狀態(tài)時，用于通過對充電功率的控制對儲能裝置進(jìn)行充電。

4.如權(quán)利要求3所述的一種配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)電裝置，其特征在于，所述變流器處于整流器狀態(tài)時，所述儲能裝置的母線側(cè)引出充電線連接至所述合環(huán)電路，所述充電線與整流器狀態(tài)的變流器組成儲能裝置的充電電路。

5.一種配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)電方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-4所述的配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)電裝置，其特征在于，包括：

獲取合環(huán)點兩側(cè)電壓，得到合環(huán)點兩側(cè)的電壓差值；

將所述電壓差值作為待補償電壓值，控制變流器的輸出電壓使得合環(huán)處的串聯(lián)變壓器輸出對應(yīng)待補償電壓值的補償電壓至合環(huán)電路，其中，所述變流器的輸入端為儲能裝置提供的直流側(cè)電壓；

基于預(yù)設(shè)合環(huán)條件判斷補償后合環(huán)電路是否允許合環(huán)；

若補償后合環(huán)電路允許合環(huán)，則通過斷路器接通待轉(zhuǎn)供負(fù)載和所述串聯(lián)變壓器，并斷開原負(fù)載電源；

通過雙閉環(huán)控制的方法控制所述變流器的輸出電壓幅值減小至0，使得待轉(zhuǎn)供負(fù)載電壓平滑地過渡到新供電電源的電壓；

通過斷路器退出儲能變流器，完成合環(huán)調(diào)電的過程。

6.如權(quán)利要求5所述的一種配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)電方法，其特征在于，所述方法在所述通過斷路器退出儲能變流器，完成合環(huán)調(diào)電的過程的步驟之前，還包括：

判斷所述儲能裝置的電量是否高于閾值，若所述儲能裝置的電量高于閾值，則通過斷路器退出儲能變流器，完成合環(huán)調(diào)電的過程；

若所述儲能裝置的電量是低于閾值，則調(diào)整變流器工作狀態(tài)為整流器狀態(tài)，以恒定功率為所述儲能裝置充電。

7.如權(quán)利要求5所述的一種配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)電方法，其特征在于，所述控制變流器的輸出電壓使得合環(huán)處的串聯(lián)變壓器輸出對應(yīng)待補償電壓值的補償電壓至合環(huán)電路的步驟，包括：

獲取所述變流器輸出的補償電壓調(diào)制波；

對所述補償電壓調(diào)制波進(jìn)行SPWM調(diào)制，以使所述補償電壓調(diào)制波跟蹤上電壓參考值的補償電壓；

合環(huán)處的串聯(lián)變壓器基于調(diào)制后的補償電壓調(diào)制波將符合待補償電壓值的補償電壓輸出至合環(huán)電路。

8.如權(quán)利要求5所述的一種配電網(wǎng)合環(huán)調(diào)電方法，其特征在于，所述基于預(yù)設(shè)合環(huán)條件判斷補償后合環(huán)電路是否允許合環(huán)的步驟，包括：

測量所述串聯(lián)變壓器一次側(cè)與母線之間的斷路器兩側(cè)電壓；

判斷所述斷路器兩側(cè)電壓的相角差和幅值差是否允許合環(huán)。