一种智能可控动态电压调节柔性配电设备制造技术

本发明专利技术公开了一种智能可控动态电压调节柔性配电设备，包括：变压器、设备进出线连接端、市电旁路开关、设备主体机芯、隔离开关以及设备主体开关；所述设备进出线连接端的进线输入端与所述变压器的二次侧进线连接，所述设备进出线连接端的进线输出端分两个并联的支路；其第一支路与所述市电旁路开关的输入端连接；第二支路与所述设备主体开关的输入端连接；所述设备主体开关的输出端与所述设备主体机芯的输入端连接，所述隔离开关的输出端与所述设备进出线连接端的出线端连接。本发明专利技术的设备综合了多种功能能够实现对电压、电流质量问题统一补偿，同时提高电压稳定性等，且设备寿命长，保障设备工作的连续性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能可控动态电压调节柔性配电设备
本专利技术涉及电能质量控制
，特别涉及一种智能可控动态电压调节柔性配电设备。
技术介绍
电力系统是为电能的产生、输送、分配与应用而构建成的人工系统，传统电力系统的构成主要包括：发电机、变压器、传输线、电缆、电容器组、直接实现电能转换的用电设备及保护与控制设备。这些设备通过适当的方式进行连接，组成有机整体，确保电力系统在任何时候都能够产生数量充足的电能满足系统负荷的要求。随着电力系统中各种自动化设备、智能化设备、数字化设备、信息化设备等的应用越来越多，电能质量问题日益严重。电能质量的优劣取决于以下几个方面，电压偏差、电压突升、断电、电压瞬变、过电压、欠电压、电压切痕、稳态电压扰动、暂态电压扰动、直流分量、电压偏差、电压合格率。受以上几方面的影响，目前，高低压输配电网络或多或少的都存在电能质量较差的问题。特别是受电端(用户端)变压器低压配电系统，受供电质量、系统内负载设备类型及运行状态变化的影响，使其低压配电系统内的电能质量严重降低，导致用户端变压器低压配电系统内各项电力参数严重偏差，电污染(谐波、浪涌、瞬流)含量升高，造成系统内负载设备在电力品质极差的环境下工作，损耗和浪费增加。电能质量问题可用适当的电力电子装置来解决，现有技术多为抑制和补偿装置，比如高压(TSC)无功补偿装置、静止无功功率补偿器、有源(无源)滤波器、稳压(调压)器、电压恢复器等。这些装置只能对电能质量中的某一项电力参数进行抑制或补偿，属于单一功能装置，且现有装置大多由稳定性、抗冲击性及热稳极限较低的电力电子元器件组成，使其自身寿命较短，误动作和不动作问题突出，工作连续性难以保证。近年，随着电力、电子控制技术的不断发展，出现了统一电能质量控制器同时解决电压、电流质量问题的复合型装置，凭借其串联部分及并联部分的换流器即可以解耦后独立运行，又可以针对配电线路中同时存在电压、电流问题时实现综合补偿的特点。在授权号为CN103618310B的中国专利《一种大容量统一电能质量控制器及其控制方法》使用多绕组变压器副边连接H桥变换器的结构应用于UPQC并联侧。并联侧三相等效于跨接在线电压上的三个单相整流器模型。由于每个H桥整流器都是独立控制，因此不受三相电压不平衡的影响，利于电网电压波动时UPQC直流侧电压的稳定，并采用基于虚拟正交坐标变换的控制方法，使UPQC并联侧的单相整流装置等效为三相整流器模型，具有三相整流器的功率因数可控和谐波抑制的功能，能够完全实现对称系统电压条件下三相整流器的所有功能。在授权号为CN104135009B的中国专利《一种并联型统一电能质量控制器及其运行控制方法》公开的统一电能质量控制器由电压源变流器，储能单元，谐振型电子开关及主控制系统组成，该主控制系统由主控制器和多种传感器所组成；其中，谐振型电子开关串联接入电网与受保护敏感负荷之间，谐振型电子开关的两端口分别为PCC1点和PCC2点；电压源变流器交流输出端口并联接入PCC2点，其直流侧电容端口分别与储能单元的对应输出端口连接；主控制器产生控制门极信号输出与电压源变流器和谐振型电子开关相连接。该方法为将各种电能质量故障进行判断并控制本装置在4种模式之间进行快速切换和运行；本专利技术具备结构简单、成本低廉，抗过载能力强、运行效率高的优点。但在提高输电系统的输送容量、提高输送容量的热稳极限等功能方面并没有实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能可控动态电压调节柔性配电设备，能够实现对电压、电流质量问题统一补偿、含有储能单元的串、并联组合、降低三相不平衡度、抑制电压波动和闪变的同时，提高电压稳定性、提高输电系统的输送容量、提高输送容量的热稳极限，并延长设备寿命，保障设备工作的连续性。为实现上述目的，本专利技术提供了一种智能可控动态电压调节柔性配电设备，包括：变压器、设备进出线连接端、市电旁路开关、设备主体机芯、隔离开关以及设备主体开关；所述设备进出线连接端的进线输入端与所述变压器的二次侧进线连接，所述设备进出线连接端的进线输出端分两个并联的支路；其第一支路与所述市电旁路开关的输入端连接，所述市电旁路开关的输出端与所述设备进出线连接端的出线端连接；第二支路与所述设备主体开关的输入端连接；所述设备主体开关的输出端与所述设备主体机芯的输入端连接，所述设备主体机芯的输出端与所述隔离开关的输入端连接，所述隔离开关的输出端与所述设备进出线连接端的出线端连接。优选地，上述技术方案中，所述设备主体机芯由磁控电抗器模块、动态电压恢复器模块、直流蓄能器、有源滤波器模块、输出滤波器模块、功能电路模块、电压控制模块、电流控制模块以及主控制器模块组成；所述磁控电抗器模块的输入端与所述设备主体开关的输出端连接，所述磁控电抗器模块的输出端与所述动态电压恢复器模块的输入端连接；所述动态电压恢复器模块的输出端经与静态开关串联的所述直流蓄能器与所述有源滤波器模块的输入端连接；所述有源滤波器模块的输出端与所述电压控制模块的输入端连接，所述电压控制模块与所述主控制器模块连接；所述输出滤波器模块与所述有源滤波器模块并联且共用同一个直流侧，所述输出滤波器模块的输出端与所述电流控制模块的输入端连接；所述电流控制模块与所述主控制器模块连接；所述主控制器模块通过控制直流侧电压、负载电流、电网电压、直流侧电压基准信号和负载侧电压基准信号，得到补偿电流和补偿电压的基准值。优选地，上述技术方案中，所述磁控电抗器模块其结构采用磁路并联漏磁自屏蔽式。优选地，上述技术方案中，所述有源滤波器模块和所述输出滤波器模块采用左串右并方式。优选地，上述技术方案中，所述磁控电抗器模块由滤波支路与磁控电抗器支路组成，其中，所述滤波支路由电容器、电抗器、放电线圈和保护元件串联组成，用于提供容性无功补偿和滤波；所述磁控电抗器支路由磁控电抗器、晶闸管、MCR控制器组成，用于动态调节无功功率。优选地，上述技术方案中，所述主控制器模块包括限流器、Rv可调电阻、固态限流断路器以及缓冲电路；所述限流器与Rv可调电阻及缓冲电路并联连接，所述限流器的输出端与所述固态限流断路器的输入端连接。优选地，上述技术方案中，所述功能电路模块，包括接口电路器、检测电路器、定时及复位电路器、门极关断电路器、电气隔离放大器以及晶体管放大器；其中，所述晶体管放大器的输出端与所述接口电路器的输入端串联连接，所述接口电路器的输出端分几个支路分别与所述检测电路器、所述定时及复位电路器、所述门极关断电路器和所述电气隔离放大器的输入端连接；所述定时及复位电路器的输出端与所述检测电路器的输入端连接，所述检测电路器的输出端输出检测信号。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术的设备采用模块化设计可以方便地提高装置冗余度和优化产品的机构及体积，增加了装置的运行可靠性；模块化的设计也利于标准化的规模化生产，以便降低生产成本；2、本专利技术的设备具有对电压、电流质量问题统一补偿、含有储能单元的串、并联组合、降低三相不平衡度、抑制电压波动和闪变、提高电压稳定性、提高输电系统的输送容量、提高输送容量的热稳极限等功能，属于综合的改善电能质量问题的设备。附图说明图1是根据本专利技术智能可控动态电压调节柔性配电设备的结构图。图2是根据本专利技术的设备主体机芯的组成示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能可控动态电压调节柔性配电设备，其特征在于，包括：变压器、设备进出线连接端、市电旁路开关、设备主体机芯、隔离开关以及设备主体开关；所述设备进出线连接端的进线输入端与所述变压器的二次侧进线连接，所述设备进出线连接端的进线输出端分两个并联的支路；其第一支路与所述市电旁路开关的输入端连接，所述市电旁路开关的输出端与所述设备进出线连接端的出线端连接；第二支路与所述设备主体开关的输入端连接；所述设备主体开关的输出端与所述设备主体机芯的输入端连接，所述设备主体机芯的输出端与所述隔离开关的输入端连接，所述隔离开关的输出端与所述设备进出线连接端的出线端连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能可控动态电压调节柔性配电设备，其特征在于，包括：变压器、设备进出线连接端、市电旁路开关、设备主体机芯、隔离开关以及设备主体开关；所述设备进出线连接端的进线输入端与所述变压器的二次侧进线连接，所述设备进出线连接端的进线输出端分两个并联的支路；其第一支路与所述市电旁路开关的输入端连接，所述市电旁路开关的输出端与所述设备进出线连接端的出线端连接；第二支路与所述设备主体开关的输入端连接；所述设备主体开关的输出端与所述设备主体机芯的输入端连接，所述设备主体机芯的输出端与所述隔离开关的输入端连接，所述隔离开关的输出端与所述设备进出线连接端的出线端连接。2.根据权利要求1所述的智能可控动态电压调节柔性配电设备，其特征在于，所述设备主体机芯由磁控电抗器模块、动态电压恢复器模块、直流蓄能器、有源滤波器模块、输出滤波器模块、功能电路模块、电压控制模块、电流控制模块以及主控制器模块组成；所述磁控电抗器模块的输入端与所述设备主体开关的输出端连接，所述磁控电抗器模块的输出端与所述动态电压恢复器模块的输入端连接；所述动态电压恢复器模块的输出端经与静态开关串联的所述直流蓄能器与所述有源滤波器模块的输入端连接；所述有源滤波器模块的输出端与所述电压控制模块的输入端连接，所述电压控制模块与所述主控制器模块连接；所述输出滤波器模块与所述有源滤波器模块并联且共用同一个直流侧，所述输出滤波器模块的输出端与所述电流控制模块的输入端连接；所述电流控制模块与所述主控制器模块连接；所述主控制器模块通过控制直流侧电压、负载电流、电网电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，
申请(专利权)人：广西宣义泰投资有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45