一种智能负荷调节电路及控制系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种智能负荷调节电路及控制系统，用于解决现有技术中通过电力储能来实现电力的供需平衡时，电力储能规模化发展受经济成本和功能瓶颈限制，及采用无功补偿器时会产生较多高次谐波，装置体积较大，成本较高的技术问题。本发明专利技术提供的智能负荷调节控制系统包括：智能负荷调节电路，三相非关键负载，三相关键负载，电压控制器，中央处理器，锁相回路；智能负荷调节电路与三相非关键负载串联连接，组成智能负载，智能负载与三相关键负载并联连接；锁相回路输入端与配电网A相连接，锁相回路输出端与中央处理器连接；电压控制器输入端与配电网三相连接，电压控制器输出端与中央处理器连接；中央处理器输出端与智能负荷调节电路连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三相功率不平衡领域，尤其涉及一种智能负荷调节电路及控制系统。
技术介绍
随着电网规模的不断扩大，传统能源供应日益紧张，用户用电需求不断提高，在电源侧，分布式发电系统开始接入电网，太阳能、风能等间断性新能源在电网中的渗透率不断增加；在负荷侧，大量电力电子器件以及大功率非线性负载的使用，如电弧炉以及冷轧钢机，还有大容量的单相负荷，使得负载端三相电流不平衡，对低压配电网的电压稳定产生严重影响，使供电质量参差不齐。目前，为克服负载端的无功扰动与三相不平衡，主要技术包括电力储能以及无功补偿技术，其中储能中应用较多的有化学储能和抽水储能；无功补偿技术中静止无功补偿器(SVC)与静止无功发生器(SVG)应用较为普遍，SVC组全了各种电容器和电抗器，通过可调电抗器吸收电容器组的无功功率来动态调节输出的无功补偿量，可实现分相补偿以平衡单相负荷的冲击；有源电力滤波器(APF)在实现谐波补偿的同时也可以对无功功率，以及三相不平衡进行补偿；静止同步补偿器(STATCOM)是一种通常并联于中低压配电网上游集中单点补偿的电压型逆变器，通过控制交流侧输出电压的幅值和相位，或者调节交流侧的输出电流，从而动态的吸收或者发出需要的无功功率，平衡电网的无功损耗，实现对无功功率的跟踪补偿。现有技术中通过电力储能来实现电力的供需平衡，从而控制电压的波动，使其稳定，但是电力储能的经济成本和功能瓶颈目前限制其规模化发展，在实际分布式发电应用方面并不具有不可替代性；此外，还通过无功补偿器来实现无功平衡，SVC在运行时损耗严重，其无功补偿不能连续可调，会产生过补或者欠补的情况，而且只能输出容性无功来补偿感性无功，会产生较多高次谐波，装置体积较大，成本较高；而STATCOM对器件和控制系统的要求较高，是目前无功补偿成本最高的装置。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种智能负荷调节电路及控制系统，解决了现有技术中通过电力储能来实现电力的供需平衡时，电力储能规模化发展受经济成本和功能瓶颈限制，及采用无功补偿器时会产生较多高次谐波，装置体积较大，成本较高的技术问题。本专利技术实施例提供的一种智能负荷调节电路，包括：单相电压源型半桥逆变器，单相电压源型半桥逆变器包括：第一电源、第二电源、第一二极管、第二二极管，第一半导体开关器件，第二半导体开关器件；第一电源与第二电源串联连接；第一二极管与第二二极管串联连接；第一电源正极与第一二极管正极连接；第二电源负极与第一二极管负极连接；第一半导体开关器件的源极与第一二极管的正极连接；第二半导体开关器件的漏极与第二二极管的负极连接；三个单相电压源型半桥逆变器并联组成三相智能负荷调节电路。可选地，电压源型半桥逆变器输出端连接LC滤波电路，且LC滤波电路中的电容上的电压为智能负荷调节电路的输出电压。一种智能负荷调节控制系统，包括：至少一个智能负荷调节电路，以及三相非关键负载，三相关键负载，电压控制器，中央处理器，锁相回路；至少一个智能负荷调节电路与三相非关键负载串联连接，组成智能负载，智能负载与三相关键负载并联连接；锁相回路输入端与配电网A相连接，锁相回路输出端与中央处理器连接；电压控制器输入端与配电网三相连接，电压控制器输出端与中央处理器连接；中央处理器输出端与智能负荷调节电路连接。可选地，第一智能负荷调节电路输入端与配电网A相连接，第一智能负荷调节电路输出端通过隔离变压器与A相非关键负载连接；可选地，第二智能负荷调节电路输入端与配电网B相连接，第二智能负荷调节电路输出端通过隔离变压器与B相非关键负载连接；可选地，第三智能负荷调节电路输入端与配电网C相连接，第三智能负荷调节电路输出端通过隔离变压器与C相非关键负载连接。可选地，第一智能负荷调节电路与A相非关键负载组成A相智能负载，A相智能负载与A相关键负载并联于公共节点上；可选地，第二智能负荷调节电路与B相非关键负载组成B相智能负载，B相智能负载与B相关键负载并联于公共节点上；可选地，第三智能负荷调节电路与C相非关键负载组成C相智能负载，C相智能负载与C相关键负载并联于公共节点上。可选地，中央处理器输出端通过SVPWM发生器A相与第一智能负荷调节电路连接；中央处理器输出端通过SVPWM发生器B相与第二智能负荷调节电路连接；中央处理器输出端通过SVPWM发生器C相与第三智能负荷调节电路连接。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例提供了一种智能负荷调节电路及控制系统，包括：智能负荷调节电路，三相非关键负载，三相关键负载，电压控制器，中央处理器，锁相回路；至少一个智能负荷调节电路与三相非关键负载串联连接，组成智能负载，智能负载与三相关键负载并联连接；锁相回路输入端与配电网A相连接，锁相回路输出端与中央处理器连接；电压控制器输入端与配电网三相连接，电压控制器输出端与中央处理器连接；中央处理器输出端与智能负荷调节电路连接，通过调节非关键负载上的有功功率来调节负载端的三相电流，从而减少三相四线制低压配电网中性线上的循环电流，减少变压器与输电线上的损耗，还通过反馈直接地控制智能负荷调节电路上的电压，实现负载端的无功调节，同时间接地控制非关键负载上的电压，实现有功调节，本专利技术实施例提供的智能负荷调节电路及控制系统无需远程通信辅助，稳压精度高，装置体积小，自身成本及后期维护成本远低于大容量电能存储设备，响应速度快，可分相独立运行，解决了现有技术中通过电力储能来实现电力的供需平衡时，电力储能规模化发展受经济成本和功能瓶颈限制，及采用无功补偿器时会产生较多高次谐波，装置体积较大，成本较高的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种智能负荷调节电路结构原理图；图2为本专利技术实施例提供的一种智能负荷调节控制系统结构原理图；图3为本专利技术实施例提供的一种智能负荷调节电路在低压配电网中连接结构原理图；图4为本专利技术实施例提供的一种电压控制器结构原理图。图示说明，1第一智能负荷调节电路，2第二智能负荷调节电路，3第三智能负荷调节电路，4电压控制器，5中央处理器，6锁相回路，7SVPWM发生器A相，8SVPWM发生器B相，9SVPWM发生器C相。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种智能负荷调节电路及控制系统，用于解决现有技术中通过电力储能来实现电力的供需平衡时，电力储能规模化发展受经济成本和功能瓶颈限制，及采用无功补偿器时会产生较多高次谐波，装置体积较大，成本较高的技术问题。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例提供的一种智能负荷调节电路，包括：单相电压源型半桥逆变器，单相电压源型半桥逆变器包括：第一电源、第二电源、第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能负荷调节电路，其特征在于，包括单相电压源型半桥逆变器，所述单相电压源型半桥逆变器包括：第一电源、第二电源、第一二极管、第二二极管，第一半导体开关器件，第二半导体开关器件；所述第一电源与所述第二电源串联连接；所述第一二极管与所述第二二极管串联连接；所述第一电源正极与所述第一二极管正极连接；所述第二电源负极与所述第一二极管负极连接；所述第一半导体开关器件的源极与第一二极管的正极连接；所述第二半导体开关器件的漏极与第二二极管的负极连接；三个所述单相电压源型半桥逆变器并联组成三相智能负荷调节电路。

【技术特征摘要】
1.一种智能负荷调节电路，其特征在于，包括单相电压源型半桥逆变器，所述单相电压源型半桥逆变器包括：第一电源、第二电源、第一二极管、第二二极管，第一半导体开关器件，第二半导体开关器件；所述第一电源与所述第二电源串联连接；所述第一二极管与所述第二二极管串联连接；所述第一电源正极与所述第一二极管正极连接；所述第二电源负极与所述第一二极管负极连接；所述第一半导体开关器件的源极与第一二极管的正极连接；所述第二半导体开关器件的漏极与第二二极管的负极连接；三个所述单相电压源型半桥逆变器并联组成三相智能负荷调节电路。2.根据权利要求1所述的智能负荷调节电路，其特征在于，所述电压源型半桥逆变器输出端连接LC滤波电路，且所述LC滤波电路中的电容上的电压为所述智能负荷调节电路的输出电压。3.一种智能负荷调节控制系统，其特征在于，包括：如权利要求1或权利要求2至少一个所述的智能负荷调节电路，以及三相非关键负载，三相关键负载，电压控制器，中央处理器，锁相回路；至少一个所述智能负荷调节电路与所述三相非关键负载串联连接，组成智能负载，所述智能负载与所述三相关键负载并联连接；所述锁相回路输入端与配电网A相连接，所述锁相回路输出端与所述中央处理器连接；所述电压控制器输入端与配电网三相连接，所述电压控制器输出端与中央处理器连接；所述中央处理器输出端与所述智能负荷调节电路连接。4.根据权利要求3所述的智能负荷调节控制系统，其特征在于，所述智能负荷调节电路包括：第一智能负荷调节电路、第二智能负荷调节电路、...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐酿，盛超，龙孟姣，陈晓科，黄辉，陈锐，朱良合，骆潘钿，张健，王红星，刘正富，曾杰，谢宁，翁洪杰，张俊峰，张毅超，安然然，赵艳军，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44