[發(fā)明專利]一種兼具SVG功能的電壓暫降治理裝置及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211533037.1
• 申請日: 2022-12-01
• 公開（公告）號: CN116169684A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳思超;黃烈江;潘圓君;沈狄龍;阮宵君;周國華;夏明明;張斌;高軍;張馳;馬妍;李俊斐;金磊;左曉芳
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州欣美成套電器制造有限公司;國網(wǎng)浙江杭州市蕭山區(qū)供電有限公司;浙江晟泰電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16
• 代理公司: 杭州融方專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33266
• 代理人: 沈相權(quán);詹雨露

本發(fā)明涉及一種電能治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種兼具SVG功能的電壓暫降治理裝置及控制方法。電壓暫降治理裝置包括進線隔離開關(guān)、檢修開關(guān)、交流旁路接觸器、晶閘管閥、出線隔離開關(guān)、外部電流采樣互感器、保護斷路器、熔斷器、AC/DC變流器、直流旁路接觸器、超級電容器、直流軟起電阻、直流軟起接觸器、直流放電接觸器、整機外接屏。裝置設(shè)計中取消了串聯(lián)變壓器，由變流器直接接入系統(tǒng)側(cè)，實現(xiàn)其電壓暫降治理的功能，同時引入SVG補償功能，裝置在電壓正常時實現(xiàn)SVG的無功補償功能，在發(fā)生電壓暫降時，切換成電壓暫降治理功能，恢復(fù)對負載側(cè)的電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電能治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種兼具SVG功能的電壓暫降治理裝置及控制方法。

背景技術(shù)

在目前電能質(zhì)量治理領(lǐng)域，電壓的暫降問題一直困擾著電力系統(tǒng)，在雷雨季節(jié)以及諸多不確定因素導(dǎo)致的線路短路問題，在短時間內(nèi)會產(chǎn)生電壓暫降事件，從而影響用電側(cè)的電能質(zhì)量，其造成的危害和損失也是不可估量的，特別是在高端制造業(yè)以及大型生產(chǎn)設(shè)備工廠，其帶來的直接損失和間接損失高達上千萬元，因此，在針對尖端生產(chǎn)設(shè)備以及一些重點電力項目時需要考慮治理電壓暫降問題。

目前治理電壓暫降的設(shè)備主要為動態(tài)電壓恢復(fù)器(Dynamic?Voltage?Restorer,DVR)，以其補償范圍大、效率高以及較好的經(jīng)濟性和可靠性等優(yōu)點，逐漸成為治理電壓暫降問題最有效、最經(jīng)濟的電力設(shè)備。

DVR是一種串聯(lián)型電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器，采用基于電力電子器件的PWM逆變器結(jié)構(gòu)，其主電路由以下四個部分組成：基于全控器件的電壓源型逆變器、輸出濾波器、串聯(lián)變壓器和直流儲能單元。其基本結(jié)構(gòu)及與電力系統(tǒng)的連接如圖1所示。

其基本原理為：在DVR上電初始，裝置通過逆變器向直流儲能單元進行充電，并通過相應(yīng)的控制保證其直流側(cè)的電壓恒定，這樣就相當于為逆變器提供了一個直流電壓源，當電網(wǎng)中的電壓發(fā)生暫降時，逆變器就將直流儲能單元的直流電壓逆變成交流電壓，并通過串聯(lián)變壓器注入補償電壓，補償電壓與系統(tǒng)電壓疊加，使負荷端的電壓恢復(fù)至用戶要求的水平。

在0.4kV的低壓電力系統(tǒng)中，DVR的新拓撲結(jié)構(gòu)可直接省去串聯(lián)變壓器，只由直流儲能單元、逆變器單元、旁路單元組成，同時，根據(jù)靜止無功發(fā)生器(Static?VarGenerator，SVG)的設(shè)計原理,從屬于電力電子設(shè)計領(lǐng)域，并有相同的硬件設(shè)計，因此，本發(fā)明提出一種兼具SVG功能的電壓暫降治理裝置及控制方法，在電能質(zhì)量治理時，根據(jù)各電能質(zhì)量問題的特點，可實現(xiàn)無功補償、諧波濾除和電壓調(diào)節(jié)的多功能切換，在實際多種電能質(zhì)量問題出現(xiàn)時，可降低電能質(zhì)量治理成本，避免了又要加裝DVR，還要加裝SVG。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種裝置設(shè)計中取消了串聯(lián)變壓器，由變流器直接接入系統(tǒng)側(cè)，實現(xiàn)其電壓暫降治理的功能，同時引入SVG補償功能，裝置在電壓正常時實現(xiàn)SVG的無功補償功能，在發(fā)生電壓暫降時，切換成電壓暫降治理功能，恢復(fù)對負載側(cè)的電壓的一種兼具SVG功能的電壓暫降治理裝置及控制方法。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種兼具SVG功能的電壓暫降治理裝置及控制方法，按以下步驟進行：

(一)結(jié)構(gòu)特征：

電壓暫降治理裝置包括進線隔離開關(guān)、檢修開關(guān)、交流旁路接觸器、晶閘管閥、出線隔離開關(guān)、外部電流采樣互感器、保護斷路器、熔斷器、AC/DC變流器、直流旁路接觸器、超級電容器、直流軟起電阻、直流軟起接觸器、直流放電接觸器、整機外接屏；

此裝置運行一共有8個狀態(tài)，分別是等待狀態(tài)、啟動狀態(tài)、充電狀態(tài)、放電狀態(tài)、SVG狀態(tài)、正常停機狀態(tài)、保護停機狀態(tài)和測試狀態(tài)；

(二)操作控制方法：

①、等待狀態(tài):