双电源电压稳定控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双电源电压稳定控制系统，包括：连接电网与负荷的母线、与母线并联设置的储能系统和维修旁路，以及投切控制系统；母线上沿电网至负荷方向依次设有第一开断装置、静态开关装置和第二开断装置，维修旁路上设有第三开断装置；储能系统包括至少一个储能装置、整流逆变单元、第二隔离装置和充电装置；投切控制系统用于：对电网的电压实时采样，并判断电网的电压是否发生波动；当判断电网的电压稳定时，使电网通过母线为负荷供电，同时充电装置和整流逆变单元为储能装置充电；当判断电网的电压出现波动时，整流逆变单元将储能装置输出的直流电转换为交流电后为负荷供电。有效治理电压暂降、电压暂升、短时中断等问题。短时中断等问题。短时中断等问题。

【技术实现步骤摘要】
双电源电压稳定控制系统


[0001]本专利技术涉及电网供电稳压控制
，更具体地，涉及一种双电源电压稳定控制系统。

技术介绍

[0002]目前，现有的在线式电压稳定控制系统主要由一个电压源逆变器、旁路和串联在供电电网和负载之间的补偿变压器组成。一旦电压偏离设定值，立即控制IGBT逆变器通过串联的补偿变压器在主回路中加入适当的补偿电压，能够快速地将输出端电压调节到设定值，从而消除来自电网输出端电压暂降对负载的影响。
[0003]但是该技术存在以下问题：
[0004]1、由于补偿能量由电网提供，因此不能治理很深的电压暂降；
[0005]2、补偿变压器的副边直接接入电网，安装困难。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提出一种双电源电压稳定控制系统，有效治理电压暂降、电压暂升、短时中断等问题，提高供电系统的稳定性、可靠性和切换效率。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提出了一种双电源电压稳定控制系统，包括：
[0008]连接电网与负荷的母线、与所述母线并联设置的储能系统和维修旁路，以及投切控制系统；
[0009]所述母线的一端通过第一隔离装置与所述电网连接，所述母线的另一端与所述负荷连接；
[0010]所述母线上沿所述电网至所述负荷方向依次设有第一开断装置、静态开关装置和第二开断装置，所述维修旁路上设有第三开断装置；
[0011]所述储能系统包括至少一个储能装置、整流逆变单元、第二隔离装置和充电装置，所述储能装置、所述整流逆变单元和所述隔离装置依次串联后与所述静态开关装置与所述第二开断装置之间的母线连接；
[0012]所述充电装置的一端连接所述第一开断装置与所述静态开关装置之间的母线，另一端连接所述储能装置；
[0013]所述投切控制系统用于：
[0014]对电网的电压实时采样，并判断电网的电压是否发生波动；
[0015]当判断所述电网的电压稳定时，控制所述第一开断装置、所述静态开关装置、所述第二开断装置导通，并控制所述第三开断装置关断，以使所述电网通过所述母线为所述负荷供电，同时所述充电装置和所述整流逆变单元为所述储能装置充电；
[0016]当判断所述电网的电压出现波动时，控制所述静态开关装置关断，并控制所述整流逆变单元将所述储能装置输出的直流电转换为交流电后为所述负荷供电。
[0017]可选地，所述投切控制系统还用于：
[0018]当系统需要维修检测时，控制所述第一开断装置、所述静态开关装置、所述第二开断装置关断，并控制所述第三开断装置导通，以使所述电网通过所述维修旁路为所述负荷供电。
[0019]可选地，所述第一开断装置和所述第二开断装置为断路器或接触器；
[0020]所述静态开关装置为可控硅静态开关；
[0021]所述第三开断装置为接触器或负荷开关。
[0022]可选地，所述可控硅静态开关处的母线设有与所述可控硅静态开关并联的备用旁路，所述备用旁路上设有断路器或接触器。
[0023]可选地，所述储能装置包括超级电容器和锂离子电池中的至少其中之一。
[0024]可选地，所述储能装置为超级电容，所述超级电容设置于电容柜内；
[0025]所述电容柜采用模块化设计，多个电容柜能够根据放电时间进行拼柜。
[0026]可选地，所述母线的另一端通过第三隔离装置与所述负荷连接；
[0027]所述第一隔离装置、所述第二隔离装置以及所述第三隔离装置为纯铜或者漆包铝的变压器；
[0028]所述变压器为
△
/Z型隔离变压器，且所述变压器的绝缘等级为H。
[0029]可选地，所整流逆变单元为全控型IGBT功率器件。
[0030]可选地，所述投切控制系统对电网的电压实时采样，并判断电网的电压是否发生波动包括：
[0031]实时采样电网的瞬时电压值并与设定的阈值进行比较，以判定为电网电压是否发生波动；其中，采样频率为6.4KHz，则电压跌落检测时间为 1.5ms；
[0032]同时，采用dq坐标检测法将实时采样到三线交流电压转换成幅值相等的直流量有效电压值，并与设定阈值比较，以判定电网电压是否发生波动；其中，最大检测时间为1.25ms；
[0033]当连续多个采样周期采样到的瞬时电压值大于或小于设定阈值，且连续多次检测到有效电压值大于或小于设定阈值时，判定电网发生电压波动有效事件，并开始后续投切工作。
[0034]可选地，还包括监控平台，所述监控平台包括动态无功补偿功能模块、有源滤波功能模块、通讯接口以及人机交互界面。
[0035]本专利技术的有益效果在于：
[0036]通过设置于母线并联的储能系统作为电压补偿系统，同时基于投切控制系统对电网的电压实时采样并判断电网的电压是否发生波动，当判断所述电网的电压稳定时，控制开断装置使所述电网通过所述母线为所述负荷供电，同时所述充电装置和所述整流逆变单元为所述储能装置充电，当判断所述电网的电压出现波动时，控制多个开关装置使所述整流逆变单元将所述储能装置输出的直流电转换为交流电后为所述负荷供电，能够有效治理电压暂降、电压暂升、短时中断等问题，可适用最恶劣的电网情况且安装方便，能够有效提高供电系统的稳定性、可靠性和切换效率，适用于半导体制造、石油石化、化工、汽车制造、精密加工、制药、造纸、医疗卫生、烟草、冶金、钢铁、印刷、玻璃、纺织等对电能质量要求高的行业。
[0037]本专利技术的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随
后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。
附图说明
[0038]通过结合附图对本专利技术示例性实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本专利技术示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0039]图1示出了根据本专利技术的一个实施例的一种双电源电压稳定控制系统的原理示意图。
[0040]图2示出了根据本专利技术的一个实施例的一种双电源电压稳定控制系统中电网电压供电模式的原理示意图。
[0041]图3示出了根据本专利技术的一个实施例的一种双电源电压稳定控制系统中储能装置供电模式的原理示意图。
[0042]图4示出了根据本专利技术的一个实施例的一种双电源电压稳定控制系统中
△
/Z型输出隔离变压器的示意图。
[0043]图5示出了根据本专利技术的一个实施例的一种双电源电压稳定控制系统中当电网电压暂降50％时的带载切换的曲线图。
[0044]图6示出了根据本专利技术的一个实施例的一种双电源电压稳定控制系统中当电网电压暂降90％时的带载切换的曲线图。
[0045]图中：
[0046]1‑
电网，2
‑
负荷，3
‑
第一隔离装置，4
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双电源电压稳定控制系统，其特征在于，包括：连接电网与负荷的母线、与所述母线并联设置的储能系统和维修旁路，以及投切控制系统；所述母线的一端通过第一隔离装置与所述电网连接，所述母线的另一端与所述负荷连接；所述母线上沿所述电网至所述负荷方向依次设有第一开断装置、静态开关装置和第二开断装置，所述维修旁路上设有第三开断装置；所述储能系统包括至少一个储能装置、整流逆变单元、第二隔离装置和充电装置，所述储能装置、所述整流逆变单元和所述隔离装置依次串联后与所述静态开关装置与所述第二开断装置之间的母线连接；所述充电装置的一端连接所述第一开断装置与所述静态开关装置之间的母线，另一端连接所述储能装置；所述投切控制系统用于：对电网的电压实时采样，并判断电网的电压是否发生波动；当判断所述电网的电压稳定时，控制所述第一开断装置、所述静态开关装置、所述第二开断装置导通，并控制所述第三开断装置关断，以使所述电网通过所述母线为所述负荷供电，同时所述充电装置和所述整流逆变单元为所述储能装置充电；当判断所述电网的电压出现波动时，控制所述静态开关装置关断，并控制所述整流逆变单元将所述储能装置输出的直流电转换为交流电后为所述负荷供电。2.根据权利要求1所述的双电源电压稳定控制系统，其特征在于，所述投切控制系统还用于：当系统需要维修检测时，控制所述第一开断装置、所述静态开关装置、所述第二开断装置关断，并控制所述第三开断装置导通，以使所述电网通过所述维修旁路为所述负荷供电。3.根据权利要求1或2所述的双电源电压稳定控制系统，其特征在于，所述第一开断装置和所述第二开断装置为断路器或接触器；所述静态开关装置为可控硅静态开关；所述第三开断装置为接触器或负荷开关。4.根据权利要求3所述的双电源电压稳定控制系统，其特征在于，所述可控硅静态开关处...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宁，李恒，赵喆，史京平，赵磊，张树春，于世翔，严炜，何颖，张泽巨，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：