本发明专利技术公开了一种适用于共零线低压配电系统的多用途柔性互联装置，包括多个共直流母线的单相变流器，每个单相变流器串联一个单相交流电抗器；每个单相交流电抗器的输出端口构成一个单相交流端口，每个单相交流端口用于对接一个单相电源，或对接双相电源或三相电源中的任一相；以此方式，三个单相变流器对应提供的三个单相交流端口可对接一个三相电源，两个单相变流器对应提供的两个单相交流端口可对接一个双相电源；通过多个共直流母线的单相变流器形成环形供电回路，实现单相、双相、三相电源彼此之间的柔性互联；本发明专利技术将公共配电网或企业配电网的任意三相低压母线、单相电源或共零线的独立微电网柔性联结起来，实现电能的任意调度和相互支撑。意调度和相互支撑。意调度和相互支撑。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于共零线低压配电系统的多用途柔性互联装置
[0001]本专利技术属于智能电网
，更具体地，涉及一种适用于共零线低压配电系统的多用途柔性互联装置。
技术介绍
[0002]目前在住宅小区、写字楼、商业综合体、农村用电等多种场景下，一般多采用单相供电方式，从而常常出现三相不平衡情况；即便采用多个变压器的情况，内部各变压器之间都是独立运行，这种不平衡也无法分担和均衡。另外，现在很多家庭备有自发电或储能电池等系统，它们一般为单相电力且不参与系统调节，工作又一定的随机性，造成的三相不平衡会间歇性加剧。现有的多端口柔性互联装置一般适用于三相对称的低压系统柔性互联，但无法适用于单相负荷为主的电力系统柔性互联，以及单相、双相、三相电源之间的彼此互联。
技术实现思路
[0003]针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种适用于共零线低压配电系统的多用途柔性互联装置，其目的在于解决现有的多端口柔性互联装置仅适用于三相对称的低压系统柔性互联，但无法适用于单相负荷为主的电力系统柔性互联以及单相、双相、三相电源之间的彼此互联的问题。
[0004]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种适用于共零线低压配电系统的多用途柔性互联装置，其特征在于，包括多个共直流母线的单相变流器，每个所述单相变流器串联一个单相交流电抗器；
[0005]每个单相变流器对应连接的单相交流电抗器的输出端口构成一个单相交流端口，每个所述单相交流端口用于对接一个单相电源，或者，每个所述单相交流端口用于对接双相电源或三相电源中的任一相；
[0006]以此方式，三个单相变流器对应提供的三个单相交流端口可对接一个三相电源，两个单相变流器对应提供的两个单相交流端口可对接一个双相电源；通过多个共直流母线的单相变流器形成环形供电回路，实现单相电源、双相电源、三相电源彼此之间的柔性互联。
[0007]优选的，上述多用途柔性互联装置，每个所述单相变流器包括直流电容器以及由至少两个IGBT元件串联形成的功率模块；
[0008]所述功率模块的上端与所述直流电容器的正极共同连接所述直流母线的正极，下端与所述直流电容器的负极共同连接所述直流母线的负极；功率模块中相串联的两个IGBT元件之间的连接点引出端子与单相交流电抗器相连。
[0009]优选的，上述多用途柔性互联装置，还包括控制器；所述控制器分别与每个IGBT元件的栅极相连，通过控制IGBT元件的导通或断开来调节单相变流器的工作模式。
[0010]优选的，上述多用途柔性互联装置，每个所述单相变流器的输出频率分别与各自
的单相交流端口所连接的交流电源的频率相同。
[0011]优选的，上述多用途柔性互联装置，不同的单相变流器提供的单相交流端口可连接同频的同步交流电源，或者连接不同频的异步交流电源，实现异步互联。
[0012]优选的，上述多用途柔性互联装置，在有功功率控制的情况下，每个单相变流器输出的有功功率的大小仅能进行单向调节，以避免形成环流。
[0013]优选的，上述多用途柔性互联装置，在无功功率控制的情况下，每个单相变流器输出的无功功率的大小可双向调节，以满足电网电压支撑和功率平衡的需要。
[0014]优选的，上述多用途柔性互联装置，所述单相变流器是AC/DC直流侧可控的、交流侧两象限运行的双向变流器。
[0015]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0016](1)本专利技术提供的适用于共零线低压配电系统的多用途柔性互联装置，多个共直流母线的单相变流器对应连接的单相交流电抗器的输出端口构成一个单相交流端口，每个单相交流端口用于对接一个单相电源，或者对接双相电源或三相电源中的任一相；以此方式，三个单相变流器对应提供的三个单相交流端口可对接一个三相电源，两个单相变流器对应提供的两个单相交流端口可对接一个双相电源；通过多个共直流母线的单相变流器形成环形供电回路，从而实现单相电源、双相电源、三相电源彼此之间的柔性互联。
[0017](2)本专利技术提供的适用于共零线低压配电系统的多用途柔性互联装置，可以应用在住宅小区、写字楼、工厂配电、农村供电等各种场景中。该低压柔性互联装置使变压器之间、或变压器的不同相之间、或变压器与独立电源之间都可以相互柔性连接，不仅实现变压器相互功率支持、能量交互、互相电压支撑、互为紧急备用的功能，还可以主动调节三相平衡、电能流向，优先实现可再生能源就地消纳。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例提供的多用途柔性互联装置的主回路拓扑结构图；
[0019]图2是本专利技术实施例提供的单相变流器的结构示意图；
[0020]图3是本专利技术实施例提供的多用途柔性互联装置的应用实例示意图；
[0021]在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-直流母线；2、21、22、23、24、25、26、27-单相变流器；3-单相交流电抗器；4-单相交流端口；5-直流电容器；6-功率模块。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0023]本专利技术提供的一种适用于共零线低压配电系统的多用途柔性互联装置，将公共配电网或企业配电网的任意三相低压母线、单相电源或共零线的独立微电网柔性联结起来，实现电能的任意调度和相互支撑。
[0024]下面结合实施例和附图对本专利技术提供的多用途柔性互联装置的结构和工作原理进行详细说明。
[0025]图1是本实施例提供的多用途柔性互联装置的主回路拓扑结构图，参见图1，该多用途柔性互联装置包括直流母线1、多个单相变流器2和单相交流电抗器3；
[0026]各单相变流器2的直流侧端口通过直流母线1互联，每个单相变流器2的交流侧端口串联一个单相交流电抗器3；每个单相变流器2对应连接的单相交流电抗器3的输出端口构成一个单相交流端口4，而每个单相交流端口4可用于对接一个单相电源，或者，每个单相交流端口4可用于对接双相电源或三相电源中的任一相；以此方式，三个单相变流器2对应提供的三个单相交流端口4可对接一个三相电源，两个单相变流器2对应提供的两个单相交流端口4可对接一个双相电源；通过多个共直流母线1的单相变流器2形成环形供电回路，实现单相电源、双相电源、三相电源彼此之间的柔性互联。
[0027]需要指出的是，以上所有单相变流器2对应的单相交流端口4连接的交流线路必须是共零线系统。
[0028]工作时，当任意一个交流线路出现过负荷时，通过与该交流线路连接的一个或多个单相变流器2以及直流母线1从其他交流线路获取电能，实现电能转移与补偿。具体的，当配电网络中的一个或多个交流线路出现过负荷时，由于多个交流线路通过各本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于共零线低压配电系统的多用途柔性互联装置，其特征在于，包括多个共直流母线的单相变流器，每个所述单相变流器串联一个单相交流电抗器；每个单相变流器对应连接的单相交流电抗器的输出端口构成一个单相交流端口，每个所述单相交流端口用于对接一个单相电源，或者，每个所述单相交流端口用于对接双相电源或三相电源中的任一相；以此方式，三个单相变流器对应提供的三个单相交流端口可对接一个三相电源，两个单相变流器对应提供的两个单相交流端口可对接一个双相电源；通过多个共直流母线的单相变流器形成环形供电回路，实现单相电源、双相电源、三相电源彼此之间的柔性互联。2.如权利要求1所述的多用途柔性互联装置，其特征在于，每个所述单相变流器包括直流电容器以及由至少两个IGBT元件串联形成的功率模块；所述功率模块的上端与所述直流电容器的正极共同连接所述直流母线的正极，下端与所述直流电容器的负极共同连接所述直流母线的负极；功率模块中相串联的两个IGBT元件之间的连接点引出端子与单相交流电抗器相连。3.如权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：余龙海，廖育武，余腾飞，王培元，朱劲松，朱道唯，
申请(专利权)人：湖北春田电工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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