动态电压恢复器的组网系统技术方案

本发明专利技术公开了一种动态电压恢复器的组网系统，包括DVR开关单元，DVR开关单元包括一个旁路开关以及两个检修开关，还包括一台DVR主机以及若干台DVR从机，DVR主机以及DVR从机均并接在两个检修开关之间，DVR主机中的控制单元分别与每台DVR从机中的控制单元实现双向通信，DVR主机中的控制单元还分别与旁路开关以及两个检修开关相连；并联控制采用DVR主机检测跌落控制输出补偿电压，DVR从机接收DVR主机发出的电压跌落指令以及输出电流指令并输出给定电流的控制模式。本发明专利技术由DVR主机控制并联整机系统在不同状态(补偿、旁路、停机状态)之间切换，补偿状态下DVR主机控制其为一个电压源，输出补偿电压，DVR从机控制其为一个电流源，输出主机给定的补偿电流。

【技术实现步骤摘要】
动态电压恢复器的组网系统
本专利技术涉及电力系统的动态电压恢复器，更具体地说，是涉及一种动态电压恢复器的组网系统。
技术介绍
在许多精密生产连续工艺的行业如半导体、石化、汽车等，很多设备对电压稳定有着很高的要求，如果电压出现短时(几个周波到几秒中)的跌落都会导致设备停机损坏、工序暂停、材料报废等后果，造成巨大的直接和间接经济损失。国外EPRI统计结果：美国每年因停电及电能质量造成1500-1900亿美元损失，其中电压跌落造成损失占90％以上。而在国内电压跌落造成大量损失，每次跌落带来的直接损失少则几万元，多达上百万元，因此电压跌落会造成生产、军事、航空、社会活动等社会影响。动态电压恢复器简称DVR是一种串联于敏感负载和电网之间的电力电子设备，用于保护配电网中敏感负载免受电压跌落的影响。DVR的配置容量和其保护的负载容量相同，现有的DVR多是采用单台运行，在敏感负载容量越来越大的应用场合中，单台DVR容量已经无法满足负载的需求。目前的DVR在电网正常时，DVR处于旁路状态：DVR的旁路单元(固态旁路开关，可为双向导通的IGBT或者晶闸管)导通工作给负载供电，DVR处于热备用状态不输出电压，具体见图1所示。当电网出现短时的跌落时，DVR会立刻检测到跌落，进入补偿状态：将旁路单元关断，并通过补偿单元输出一个补偿电压，保证敏感负载的电压稳定，具体见图2所示。当DVR需要维护或者发生故障时，DVR进入停机状态：机械旁路开关闭合，DVR通过机械旁路开关保证负载供电连续，具体见图3所示。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种动态电压恢复器的组网系统。为达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种动态电压恢复器的组网系统，包括DVR开关单元，所述DVR开关单元包括一个旁路开关以及两个检修开关，还包括一台DVR主机以及若干台DVR从机，所述DVR主机以及DVR从机均并接在所述两个检修开关之间，所述DVR主机中的控制单元分别与每台DVR从机中的控制单元实现双向通信，所述DVR主机中的控制单元还分别与旁路开关以及两个检修开关相连；并联控制采用DVR主机检测跌落控制输出补偿电压，DVR从机接收DVR主机发出的电压跌落指令以及输出电流指令并输出给定电流的控制模式。所述并联控制进一步包括：DVR主机中的控制单元检测系统电压进行电压跌落检测判断，当检测到电压跌落时，DVR控制主机关断其旁路单元，同时检测反馈主机输出的补偿电压和输出电流，DVR控制主机为一个电压控制的电压源，输出一个给定的补偿电压；当电压跌落消失后，DVR主机中的控制单元控制其旁路单元重新闭合；DVR主机中的控制单元实时发送电压是否跌落信息到各DVR从机，同时发送各从机的指令电流，各从机接受DVR主机发送的电压是否跌落信息和实时的电流指令，一旦接到DVR主机发送的电压跌落指令，DVR从机中的控制单元控制其旁路开关断开，同时控制相应的DVR从机为一个电流控制的电流源，输出DVR主机给定的输出电流；当DVR从机中的控制单元接受到跌落消失信号后，DVR从机中的控制单元重新闭合其旁路单元。所述若干台DVR从机输出的给定电流均相等。所述DVR主机包括取能/储能单元、补偿单元、滤波单元、旁路单元以及控制单元，所述控制单元分别与取能/储能单元、补偿单元、滤波单元、旁路单元相连。所述DVR从机包括取能/储能单元、补偿单元、滤波单元、旁路单元以及控制单元，所述控制单元分别与取能/储能单元、补偿单元、滤波单元、旁路单元相连。与现有技术相比，采用本专利技术的一种动态电压恢复器的组网系统，由DVR主机负责实时检测系统的状态，由DVR主机控制并联整机系统在不同状态(补偿、旁路、停机状态)之间切换，DVR主机发送是否补偿的指令和电流指令给DVR从机，补偿状态下DVR主机控制其为一个电压源，输出补偿电压，DVR从机控制其为一个电流源，输出主机给定的补偿电流。通过本专利技术还可以实现DVR在多机并联模式下的多机之间的电流均流，解决了DVR单机补偿容量不足的问题。附图说明图1是现有技术中的动态电压恢复器在旁路状态时的原理示意图；图2是图1中的动态电压恢复器在补偿状态时的原理示意图；图3是图1中的动态电压恢复器在停机状态时的原理示意图；图4是本专利技术的实施例的原理示意图；图5是本专利技术的实施例的控制示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。实施例请参阅图4所示的一种动态电压恢复器的组网系统，包括以下几个部分：DVR开关单元、DVR主机、DVR从机1、DVR从机2～n(根据并联数n)。DVR开关单元包括机械旁路开关和检修开关，机械旁路开关可以为断路器，检修开关可以为隔离刀或者断路器；DVR主机与DVR开关单元中的两个检修开关相连。DVR主机包括取能/储能单元、补偿单元、滤波单元、旁路单元和控制单元，其中取能/储能单元可以是从电网取能也可以是将电网能量存储在超级电容或者电池中，补偿单元是一个单相或者3相逆变器，将取能/储能单位得到的直流电压逆变为一个交流补偿电压，并通过LC滤波单元滤出高频开关次谐波后注入到电网中(可以通过变压器注入也可直接滤波后注入)，旁路单元可以为反并联的IGBT或者晶闸管等电力电子开关器件。DVR主机中的控制单元控制和检测DVR主机中的各个单元，同时控制和检测DVR开关单元中的机械开关和检修开关，并将控制量传给DVR从机中的控制单元。DVR从机包含与DVR主机相同的单元，DVR从机的输入输出分别与DVR主机部分的输入和输出相连，并与DVR开关单元的两个检修开关相连。并联的从机数目可以为1个或者多个。本专利技术提出的DVR并联控制方法如图5所示：DVR并联控制采用主机检测跌落控制输出补偿电压，从机接受主机电压跌落指令和输出电流指令输出给定电流的控制模式。DVR主机中的控制单元检测系统电压进行电压跌落检测判断，一旦检测到电压跌落，控制主机关断其旁路单元，同时检测反馈主机输出的补偿电压和输出电流，DVR主机为一个电压控制的电压源，输出一个给定的补偿电压。当跌落消失后，DVR主机控制其旁路单元重新闭合。当出现故障时，主机控制器控制开关单元闭合。DVR主机中的控制单元与DVR从机中的控制单元之间有双向的通信连接，DVR主机中的控制单元实时发送电压是否跌落信息到各DVR从机，同时发送各从机的指令电流，各DVER从机接受DVR主机发送的电压是否跌落信息和实时的电流指令。一旦接到主机发送的电压跌落指令，DVR从机中的控制单元控制其旁路单元断开，同时控制从机为一个电流控制的电流源，输出主机给定的输出电流。一旦DVR从机中的控制单元接受到电压跌落消失信号后，DVR从机中的控制单元重新闭合其旁路单元。DVR主机负责整个系统的协调控制，包括跌落检测、状态切换控制、电压补偿控制、人机交互等。其中电压跌落检测的方法有多种，可以分为单相检测和三相检测两类，每类方法中又有若干种不同检测算法。三相检测方法通过检测三相电网电压信号，根据对称分量理论，将三相电压信号分解成正序分量、负序分量和零序分量。基于三相的电压跌落检测方法，不同的检测方法主要集中于如何快速和有效地实时计算三相电压的正序分量，以及合理的判别准则上。当三相电压信号发生三相对称跌落时，三相电压信号只含有正序分量，检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态电压恢复器的组网系统，包括DVR开关单元，所述DVR开关单元包括一个旁路开关以及两个检修开关，其特征在于，还包括一台DVR主机以及若干台DVR从机，所述DVR主机以及DVR从机均并接在所述两个检修开关之间，所述DVR主机中的控制单元分别与每台DVR从机中的控制单元实现双向通信，所述DVR主机中的控制单元还分别与旁路开关以及两个检修开关相连；并联控制采用DVR主机检测跌落控制输出补偿电压，DVR从机接收DVR主机发出的电压跌落指令以及输出电流指令并输出给定电流的控制模式。

【技术特征摘要】
1.一种动态电压恢复器的组网系统，包括DVR开关单元，所述DVR开关单元包括一个旁路开关以及两个检修开关，其特征在于，还包括一台DVR主机以及若干台DVR从机，所述DVR主机以及DVR从机均并接在所述两个检修开关之间，DVR主机以及每台DVR从机均包括连接在两个检修开关之间的旁路单元，所述DVR主机中的控制单元分别与每台DVR从机中的控制单元实现双向通信，所述DVR主机、DVR从机中的控制单元还分别与各自的旁路单元以及两个检修开关相连；并联控制采用DVR主机检测电压跌落控制输出补偿电压，DVR从机接收DVR主机发出的电压跌落指令以及输出的电流指令并输出给定电流的控制模式；所述并联控制进一步包括：DVR主机中的控制单元检测系统电压进行电压跌落检测判断，当检测到电压跌落时，DVR主机关断其旁路单元，同时检测反馈DVR主机输出的补偿电压和输出电流，DVR主机为一个电压控制的电压源，输出一个给定的补偿电压；当电压跌落消失后，DVR主机中的控制单元控制其旁路单元重新闭合；DVR主机中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锦，胡磊磊，王天宇，胡晓军，路永辉，陈远华，李岩，
申请(专利权)人：思源清能电气电子有限公司，华能集团技术创新中心，华能新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31