统一电能质量控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了统一电能质量控制器，所述统一电能质量控制器包括：串联单元、并联单元和取能单元；所述串联单元包括一个串联换流器和三个单相变压器，所述并联单元包括一个并联换流器，所述取能单元包括一个并联换流器；所述串联单元和并联单元的交流侧通过三相馈线连接。本实用新型专利技术通过增加取能单元，当电压正常情况下，与三相馈线连接的电源通过并联单元维持公共直流母线电压；当发生电压暂降时，与取能单元相连的电源处于连通状态，通过取能单元维持公共直流母线电压，持续对该电压暂降进行补偿，使负荷电压的电能质量不受影响，而所述统一电能质量控制器不需要额外配置大容量储能装置，有效地降低了装置成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了统一电能质量控制器，所述统一电能质量控制器包括：串联单元、并联单元和取能单元；所述串联单元包括一个串联换流器和三个单相变压器，所述并联单元包括一个并联换流器，所述取能单元包括一个并联换流器；所述串联单元和并联单元的交流侧通过三相馈线连接。本技术通过增加取能单元，当电压正常情况下，与三相馈线连接的电源通过并联单元维持公共直流母线电压；当发生电压暂降时，与取能单元相连的电源处于连通状态，通过取能单元维持公共直流母线电压，持续对该电压暂降进行补偿，使负荷电压的电能质量不受影响，而所述统一电能质量控制器不需要额外配置大容量储能装置，有效地降低了装置成本。【专利说明】统一电能质量控制器
本技术涉及电力电子
，特别是涉及统一电能质量控制器。
技术介绍
统一电能质量控制器(UnifiedPower Quality Conditioner, UPQC)是一类综合解决负荷电能质量问题(如电压波动与闪变、电压谐波、电压暂降、电流谐波、电流三相不平衡等)的电力电子装置，UPQC由串联换流器和并联换流器组成，二者通过公共直流母线连接在一起，实现能量交换。当发生大容量设备启动、电网短路故障时，会相应地引起电压暂降，电压暂降是指在工频情况下电压有效值降低至0.9p.u?0.1p.U，且持续时间在0.5个周波到lmin。而电压暂降对电能质量敏感设备的危害很大，引起了半导体制造、汽车制造、金融贸易等行业的重视。传统的UPQC解决电压暂降问题是在公共直流母线侧配置大容量的储能装置(如图1所示)。当出现电压暂降时，储能装置储存的能量对该电压暂降进行补偿。 申请人:在实施本技术时发现上述现有技术至少存在以下技术问题:现有技术中，使用大容量的储能装置对电压暂降进行补偿，若电压暂降持续补偿时间越长，对应的储能装置的容量要求就越大，由于大容量的储能装置价格极其昂贵，造成电能质量控制器的成本急剧增加。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术提出了一种统一电能质量控制器，能有效解决储能装置价格昂贵的问题。所述统一电能质量控制器，包括:串联单元、并联单元和取能单元；所述串联单元包括一个串联换流器和三个单相变压器，所述并联单元包括一个并联换流器，所述取能单元包括一个并联换流器；所述串联单元和并联单元的交流侧通过三相馈线连接；其中所述串联单元中的串联换流器交流侧的三个单相输出端分别连接至所述三个单相变压器的输出端，所述三个单相变压器的输入端分别连接至三相馈线的每一条馈线上；所述并联单元中的并联换流器交流侧的三个单相输出端分别连接至所述三相馈线的每一条馈线上；所述取能单元的并联换流器交流侧的三个单相输出端形成三个接入端子；所述串联单元中的串联换流器、所述并联单元中的并联换流器与所述取能单元中的并联换流器的公共直流侧并联在一起。现有技术是通过使用大容量的储能装置对电压暂降进行补偿，与现有技术相比，上述统一电能质量控制器，增加了取能单元，当电压正常情况下，与三相馈线连接的电源通过并联单元维持公共直流母线电压；当发生电压暂降时，与取能单元的三个接入端子相连的电源处于连通状态，通过取能单元维持公共直流母线电压，持续对该电压暂降进行补偿，有效地解决重要负荷的电能质量问题，特别是当负荷的供电电源发生电压暂降时，能够持续对该电压暂降进行补偿，使负荷电压的电能质量不受影响，而所述统一电能质量控制器不需要额外配置大容量储能装置，有效地降低了电能质量控制器的成本。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的【具体实施方式】。【专利附图】【附图说明】通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:图1示出了一种统一电能质量控制器的现有技术结构示意图；图2示出了根据本技术实施例一提供的统一电能质量控制器的结构示意图；图3示出了根据本技术实施例一提供的电能质量控制器与双路电源连接时的结构不意图；图4示出了根据本技术另一实施例提供的模块化多电平换流器的结构示意图；图5示出了根据本技术另一实施例中模块化多电平换流器一子模块的结构示意图。【具体实施方式】下面将参照附图更详细地描述本技术实施例提供的示例性实施例。虽然附图中显示了本技术实施例中的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术实施例而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本技术实施例，并且能够将本技术实施例的范围完整的传达给本领域的技术人员。实施例一如图2所示，是本技术统一电能质量控制器在实施例一中的结构示意图，包括串联单元11、并联单元和取能单元；所述串联单元11包括串联换流器111和三个单相变压器组成的三相变压器Tl，所述并联单元包括一个并联换流器121，所述取能单元包括一个并联换流器131 ;所述串联单元和并联单元的交流侧通过三相馈线连接。其中，所述串联单元中的串联换流器111交流侧的三个单相输出端分别连接至所述三个单相变压器的输出端(Ta、Tb、T。)，所述三个单相变压器Tl的输入端分别连接至三相馈线(Ual、Ubl、Ucl)的每一条馈线上；所述并联单元中的并联换流器121交流侧的三个单相输出端分别连接至所述三相馈线(ual、Ubl、Ucl)的每一条馈线上；所述取能单元的并联换流器131交流侧的三个单相输出端形成三个接入端子(Ua2、Ub2、Ue2);所述并联单元中的并联换流器、所述取能单元中的并联换流器与所述取能单元中的串联换流器的公共直流侧并联在一起。图3示出了将上述实施例一中的电能质量控制器与双路电源连接时的结构示意图。如图3所示，所述三相馈线(Ual、Ubl、Ucl)与三个接入端子(Ua2、Ub2、Uc2)相连的电源为双路独立电源。所谓的双路独立电源是指电压等级、性质均相同的两路电源，其中，一个为正常电源Usl，另一个为备用电源Us2。对于双路独立电源，供电正常的情况下，电气设备使用正常电源Usl,当正常电源Usl因故发生电压暂降或断电时，备用电源Us2会在极短的时间里自动切换投入，从而保证电气设备供电的连续性及电能质量；当正常电源Usl恢复供电时，又自动在极短的时间里切换回正常电源Usl供电。本技术实施例提供的统一电能质量控制器增加了一个取能单元，并且具有与双路独立电源连接的接口。在实施本技术时，将本技术实施例提供的电能质量控制器与双独立电源连接，当电压正常情况下，与三相馈线连接的正常电源Usl通过并联单元维持公共直流母线电压；当发生电压暂降时，与取能单元的三个接入端子相连的备用电源Us2处于连通状态，通过取能单元维持公共直流母线电压，持续对该电压暂降进行补偿，使负荷电压的电能质量不受影响；当电压暂降结束，与取能单元的三个接入端子相连的备用电源Us2处于开路状态。现有技术中，使用大容量的储能装置对电压暂降进行补偿，若电压暂降持续补偿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种统一电能质量控制器，其特征在于，包括：串联单元、并联单元和取能单元；所述串联单元包括一个串联换流器和三个单相变压器，所述并联单元包括一个并联换流器，所述取能单元包括一个并联换流器；所述串联单元和并联单元的交流侧通过三相馈线连接；其中，所述串联单元中的串联换流器交流侧的三个单相输出端分别连接至所述三个单相变压器的输出端，所述三个单相变压器的输入端分别串联连接至三相馈线的每一条馈线上；所述并联单元中的并联换流器交流侧的三个单相输出端分别并联连接至所述三相馈线的每一条馈线上；所述取能单元的并联换流器交流侧的三个单相输出端形成三个接入端子；所述串联单元中的串联换流器、所述并联单元中的并联换流器与所述取能单元中的并联换流器的直流侧并联在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正富，马明，卫才猛，徐柏榆，盛超，陈晓科，王玲，李玎，罗运松，王浩，王晓毛，梅成林，邓志，李兰芳，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，广东电网公司惠州供电局，
类型：新型
国别省市：广东;44