一种基于逆变器多并联的并联型电压补偿装置制造方法及图纸

一种基于逆变器多并联的并联型电压补偿装置，由装置总输入端口、旁路开关、装置总输出端口、不少于1个的功率单元输入端口、不少于1个的功率单元输出端口和基于逆变器和储能的功率单元构成；其优越性在于：可以实现有源滤波和无功补偿功能；有效解决逆变器可靠性问题，同时通过组合开关技术可以实现装置故障后的在线维护功能；结构简单，有效地节约了产品成本，便于维护，易于操作，性价比较高。

A Parallel Voltage Compensation Device Based on Multi-parallel Inverter

A parallel voltage compensation device based on multi-parallel inverters is composed of total input port, bypass switch, total output port of the device, input port of no less than one power unit, output port of no less than one power unit and power unit based on inverters and energy storage. Source filter and reactive power compensation function; effectively solve the reliability problem of inverters, and through the combination switch technology can achieve online maintenance function after device failure; simple structure, effectively save product costs, easy maintenance, easy operation, cost-effective.

【技术实现步骤摘要】
一种基于逆变器多并联的并联型电压补偿装置(一)
：本技术涉及电力电子
，适用于电压敏感负荷的供电保护装置，特别是一种基于逆变器多并联的并联型电压补偿装置，具有保护敏感负荷抵抗电压扰动功能，且能实现逆变器多N+1多并联功能的电压补偿装置。(二)
技术介绍
：电能质量治理技术已经成为解决电能质量问题的关键，目前电能质量的一个突出问题是电压暂降与短时中断，相应的解决方案主要有动态电压恢复器(DVR——DynamicVoltageRegulator)，不间断电源(UPS——UninterruptiblePowerSystem)，动态电压暂降补偿器(以下简称DySC——DynamicSagCorrector)等，其中，DVR属于串联型装置，主要应用于电压暂降工况，由于其不需要储能单元而降低了装置成本和维护难度，但DVR无法适用于电压短时中断。UPS主要用于电压中断的工况，技术成熟并且应用广泛，但UPS在线损耗较大且成本较高；DySC功能类似于DVR，且弥补了DVR无法补偿电压短时中断的功能，并且通过晶闸管在线工作模式使其损耗低于UPS，但该设备成本相对较高，尤其当系统电源中断时间大于1秒后，由于三相储能的增加导致设备成本较高。随着工矿企业对供电可靠性的要求越来越高和负荷容量的增加，对逆变器的需求越来越广泛，容量需求也越来越大，因此大容量、高开关频率已经是逆变器的发展趋势。而逆变器的核心器件绝缘栅双极型晶体管(IGBT——InsulatedGateBipolarTransistor)电流容量有限，尤其当其开关频率升高后电流过大会导致发热严重。增加逆变器容量最基本的方法是IGBT直接并联，但IGBT并联数目过多会降低逆变器的可靠性，其主要原因是任何一个IGBT故障都会导致逆变器无法工作。因此逆变器模块并联方案成为扩展逆变器容量的主要方法，但目前DVR还没有逆变器并联型产品，UPS逆变器并联属于串联型在线式工作模式，DySC逆变器不属于并联模式。(三)
技术实现思路
：本技术的目的在于提出一种基于逆变器多并联的并联型电压补偿装置，它可以克服现有装置容量的不足，是一种结构简单、操作方便、成本低的电能质量综合治理装置。本技术的技术方案：一种基于逆变器多并联的并联型电压补偿装置，包括系统电源以及负荷，其特征在于它还包括装置总输入端口、旁路开关、装置总输出端口、不少于1个的功率单元输入端口、不少于1个的功率单元输出端口和基于逆变器和储能的功率单元；其中，所述基于逆变器和储能的功率单元实施接于功率单元输入端口和功率单元输出端口之间；所述装置总输入端口的一端连接系统电源的A、B、C三相，其另一端则与旁路开关的输入端连接；所述旁路开关的输出端连接装置总输出端口；所述装置总输出端口的输出端与负荷连接。所述装置总输入端口的输出端与旁路开关的输入端之间并联装有装置输入总开关，所述装置输入总开关的另一端与功率单元输入端口并联。所述装置总输出端口的输入端与旁路开关的输出端之间并联装有装置输出总开关，所述装置输出总开关的另一端与功率单元输出端口并联。所述基于逆变器和储能的功率单元是由输入开关、三相晶闸管模块、RC阻容吸收单元、三相逆变器、储能单元、均流电抗器和输出开关构成；所述输入开关的输入端与功率单元输入端口连接，其输出端则分别与三相晶闸管模块的端口A1、端口B1和端口C1连接；所述三相晶闸管模块的端口A2、端口B2和端口C2分别与均流电抗的M端连接；所述均流电抗的N端连接输出开关的输入端，其输出端与功率单元输出端口连接；所述RC阻容吸收单元并联在三相晶闸管模块的两端；所述三相逆变器的交流侧并联在三相晶闸管模块端口A2、端口B2和端口C2与均流电抗的M端之间，其直流侧则与储能单元连接；所述输出开关的输出端连接功率单元输出端口。本技术的工作方法：(1)整套装置的装置输入总端口Kin的输入接系统电源A、B、C三相，装置输出总端口Kout的输出接负荷MA、MB、MC三相；(2)闭合装置输入总开关Sin和装置输出总开关Sout；(3)闭合基于逆变器和储能的功率单元的输入开关KMin和输出开关Kout，并触发三相晶闸管模块使其工作在导通状态；(4)启动整套装置的电压补偿功能；(5)当装置出现故障需要检修时，则首先闭合旁路开关Kpas，如果是单套装置检修，则断开本套装置的输入开关KMin和输出开关Kout，由于整套装置可以工作在N+1模式，因此其他装置仍然可以正常工作；如果是整套装置检修则不但断开所有装置的输入开关KMin和输出开关Kout还需要断开装置输入总开关Sin和装置输出总开关Sout。本技术的工作原理：当系统电源AC正常时，系统电源AC通过三相晶闸管模块向负荷M供电，三相逆变器INV工作在可控整流模式下为储能单元充电，充满电后三相逆变器则工作在浮充状态，当系统电源AC发生电压故障时，立即将三相晶闸管模块关断，逆变器模块工作状态由可控整流模式切换到电压源模式，储能单元为三相逆变器交流输出提供能量，逆变器作为电压源以维持负荷M的正常工作，当系统电源AC恢复正常后，逆变器模块则退出电压源工作模式并再次启动可控整流工作模式，三相晶闸管模块被导通以维持负荷的正常工作。三相逆变器INVN在系统电源电压正常时工作在可控整流模式下为储能单元EUN充电，当系统电源电压异常时，三相逆变器INVN工作在电压源模式下为敏感负荷供电，储能单元ENU放电。本技术的优越性在于：1)使用并联型逆变器除电压补偿功能外还可以实现有源滤波和无功补偿功能，大大扩展了装置电能质量治理范围。2)通过逆变器N+1并联模式有效解决逆变器可靠性问题，同时通过组合开关技术可以实现装置故障后的在线维护功能。3)该装置结构简单，有效地节约了产品成本，便于维护，易于操作，性价比较高。(四)附图说明：图1为本技术所涉一种基于逆变器多并联的并联型电压补偿装置的整体电路结构示意图。图2为本技术所涉一种基于逆变器多并联的并联型电压补偿装置的基于逆变器和储能的功率单元电路结构示意图。(五)具体实施方式：实施例：结合附图1，一种基于逆变器多并联的并联型电压补偿装置，其特征在于它包括装置输入端口Kin、旁路开关Kpas、装置输出端口Kout、1#功率单元输入端口、1#功率单元输出端口、2#功率单元输入端口、2#功率单元输出端口、N#功率单元输入端口、N#功率单元输出端口，以及功率单元输入端口和输出端口之间的基于逆变器和储能的功率单元；其中，所述装置总输入端口Kin输入接系统电源A、B，C三相，输出接旁路开关Kpas输入，旁路开关Kpas输出接装置总输出端口Kout输入，装置总输出端口Kout输出接负荷MA、MB，MC三相；装置输入总开关Sin的输入并联在装置总输入端口Kin输出与旁路开关Kpas输入之间，输出与1#功率单元输入端口、2#功率单元输入端口、N#功率单元输入端口并联；装置输出总开关Sout的输入并联在装置总输出端口Kout输入与旁路开关Kpas输出之间，输出与1#功率单元输出端口、2#功率单元输出端口、N#功率单元输出端口并联；如图2所示，所述基于逆变器和储能的功率单元，其特征在于它包括输入开关KMin，三相晶闸管模块，RC阻容吸收单元，三相逆变器I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于逆变器多并联的并联型电压补偿装置，包括系统电源以及负荷，其特征在于它还包括装置总输入端口、旁路开关、装置总输出端口、不少于1个的功率单元输入端口、不少于1个的功率单元输出端口和基于逆变器和储能的功率单元；其中，所述基于逆变器和储能的功率单元实施接于功率单元输入端口和功率单元输出端口之间；所述装置总输入端口的一端连接系统电源的A、B、C三相，其另一端则与旁路开关的输入端连接；所述旁路开关的输出端连接装置总输出端口；所述装置总输出端口的输出端与负荷连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于逆变器多并联的并联型电压补偿装置，包括系统电源以及负荷，其特征在于它还包括装置总输入端口、旁路开关、装置总输出端口、不少于1个的功率单元输入端口、不少于1个的功率单元输出端口和基于逆变器和储能的功率单元；其中，所述基于逆变器和储能的功率单元实施接于功率单元输入端口和功率单元输出端口之间；所述装置总输入端口的一端连接系统电源的A、B、C三相，其另一端则与旁路开关的输入端连接；所述旁路开关的输出端连接装置总输出端口；所述装置总输出端口的输出端与负荷连接。2.根据权利要求1所述一种基于逆变器多并联的并联型电压补偿装置，其特征在于所述装置总输入端口的输出端与旁路开关的输入端之间并联装有装置输入总开关，所述装置输入总开关的另一端与功率单元输入端口并联。3.根据权利要求1所述一种基于逆变器多并联的并联型电压补偿装置，其特征在于所述装置总输出端口的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：任磊，
申请(专利权)人：深圳中嘉智联能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44