一种智能配电台区组合式系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能配电台区组合式系统中，在不改变目前传统配电网系统架构条件下，提供一种智能配电台区组合式系统进行电能质量综合治理并提供低压直流配电接口，将电压调节、谐波治理、三相负荷不平衡等电能质量治理功能整合，同时提供稳定可靠的低压直流母线以实现分布式可再生能源、储能系统、新型直流负荷的“即插即用”。。。

【技术实现步骤摘要】
一种智能配电台区组合式系统


[0001]本专利技术属于电力电子装置在配电系统
，具体涉及一种智能配电台区组合式系统。

技术介绍

[0002]随着配电网可再生能源占比日益增多以及大量非线性负荷对电网的污染，配电网谐波含量和三相不平衡进一步加剧，其无功补偿、谐波治理和三相平衡化的任务日益严峻。尤其是供电区域内电能质量敏感的重要负荷，如精密仪器制造企业、大型数据中心等，对电能质量提出了更高的要求。通常采用电能治理装置来改善网侧电能质量，提高供电设备利用率、降低网损和减少发电费用。传统交流配电网电能质量治理设备包括静止无功补偿器 (SVC)、晶闸管控制串联电容器(TCSC)、静止无功补偿器(STATCOM)、有源滤波器(APF)等，这些设备往往是针对无功补偿、谐波治理、电压补偿等问题分别进行的，或者是将其中的部分功能集成在一起，解决措施往往不具综合性，且这种单一的补偿方式往往会重复投资，装置的集成度和综合利用率较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种智能配电台区组合式系统，能够提供稳定可靠的低压直流母线以实现分布式可再生能源、储能系统、新型直流负荷的“即插即用”。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是，一种智能配电台区组合式系统，包括三个分别串联三相电源不同相的高压侧独立绕组，每个高压独立侧绕组连接一个高压侧绕组，三个高压侧绕组相互连接，还包括三个低压侧绕组，三个低压侧绕组一端星接，另一端连接三相非线性负载，三个低压侧绕组星接处连接三相非线性负载的中线，每个高压侧绕组与一个低压侧绕组通过缠绕铁芯进行磁反应耦合，每个高压独立侧绕组并联一个旁路开关，每个高压独立侧绕组通过缠绕铁芯进行磁反应耦合连接一个低压侧独立绕组，三个低压侧独立绕组一端分别通过滤波器连接前级电压源变换器交流侧，另一端均连接前级电压源变换器交流侧中线，还包括后级电压源变换器，后级电压源变换器交流侧的中线连接三相非线性负载的中线，后级电压源变换器交流侧的三相分别连接负载侧三相母线，前级电压源变换器直流侧、后级电压源变换器直流侧均连接低压直流配电端口。
[0005]本专利技术的特点还在于：
[0006]三个高压侧绕组相互连接具体为：三个高压侧绕组角接形成三角形，三角形的每个角分别连接一个高压侧独立绕组，将三相电源A相对应的其中一个高压侧绕组通过缠绕铁芯进行磁反应耦合连接三相非线性负载A相的低压侧绕组，将三相电源B相对应的高压侧绕组通过缠绕铁芯进行磁反应耦合连接三相非线性负载B相的低压侧绕组，将三相电源C相对应的高压侧绕组通过缠绕铁芯进行磁反应耦合连接三相非线性负载C相的低压侧绕组。
[0007]三个高压侧绕组相互连接具体为：三个高压侧绕组一端星接，另一端分别连接一个高压侧独立绕组，将三相电源A相对应的高压侧绕组通过缠绕铁芯进行磁反应耦合连接
三相非线性负载A相的低压侧绕组，将三相电源B 相对应的高压侧绕组通过缠绕铁芯进行磁反应耦合连接三相非线性负载B 相的低压侧绕组，将三相电源C相对应的高压侧绕组通过缠绕铁芯进行磁反应耦合连接三相非线性负载C相的低压侧绕组。
[0008]前级电压源变换器直流侧、后级电压源变换器直流侧均并联分离电容。
[0009]每个滤波器包括滤波电感、滤波电容，滤波电感串联在低压侧独立绕组与前级电压源变换器交流侧的不同相之间，滤波电容并联在前级电压源变换器交流侧的不同相与中线之间。
[0010]本专利技术的有益效果是：
[0011]本专利技术一种智能配电台区组合式系统中，在不改变目前传统配电网系统架构条件下，提供一种智能配电台区组合式系统进行电能质量综合治理并提供低压直流配电接口，将电压调节、谐波治理、三相负荷不平衡等电能质量治理功能整合，同时提供稳定可靠的低压直流母线以实现分布式可再生能源、储能系统、新型直流负荷的“即插即用”。
附图说明
[0012]图1示出本专利技术一种智能配电台区组合式系统实施例一结构示意图；
[0013]图2示出本专利技术一种智能配电台区组合式系统实施例二结构示意图；
[0014]图3示出本专利技术电压调节控制策略的示意图；
[0015]图4示出在智能配电台区组合式系统结构中使用的两台电压源变换器示意图；
[0016]图5示出了三相电源侧发生电压骤升和电压骤降时的示意图；
[0017]图6示出了通过稳压调制稳定住的负载侧电压的示意图；
[0018]图7示出后级电压源变换器谐波补偿的谐波检测环节的控制策略框图；
[0019]图8示出后级电压源变换器谐波补偿的谐波补偿环节与直流侧稳压的控制策略框图；
[0020]图9示出了用于电压源变换器晶体管IGBT的SPWM调制框图；
[0021]图10示出后级电压源变换器谐波补偿后的负载侧电流波形示意图；
[0022]图11示出后级电压源变换器直流侧稳压后的波形示意图；
[0023]图12示出后级电压源变换器直流侧电压变化示意图。
[0024]图中，V
ga
、V
gb
、V
gc
分别表示网侧三相电压A、B、C相电压；
[0025]V
sa
、V
sb
、V
sc
分别表示用户侧三相电压A、B、C相电压；
[0026]i
ga
、i
gb
、i
gc
分别表示网侧三相电流A、B、C相电流；
[0027]i
sa
、i
sb
、i
sc
分别表示低压侧三相电流A、B、C相电流；
[0028]i
La
、i
Lb
、i
Lc
分别表示流入用户侧的三相电流A、B、C相电流；
[0029]i
fa
、i
fb
、i
fc
分别表示流入用户侧的三相电流A、B、C基波分量；
[0030]i
ha
、i
hb
、i
hc
分别表示流入用户侧的三相电流A、B、C谐波分量；
[0031]i
a2
、i
b2
、i
c2
分别表示后级压源型变换器输出电流A、B、C相电流；
[0032]i
dref
、i
qref d
‑
q坐标轴下用户侧谐波电流参考值；
[0033]i
d2
、i
q2 d
‑
q坐标轴下后级电压源型变换器实际谐波补偿电流；
[0034]L
sea
、L
seb
、L
sec
分别表示前级电压源型变换器滤波电感；
[0035]C
sea
、C
seb
、C
sec
分别表示前级电压源型变换器滤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能配电台区组合式系统，其特征在于，包括三个分别串联三相电源不同相的高压侧独立绕组，每个所述高压独立侧绕组连接一个高压侧绕组，三个所述高压侧绕组相互连接，还包括三个低压侧绕组，三个低压侧绕组一端星接，另一端连接三相非线性负载，三个低压侧绕组星接处连接三相非线性负载的中线，每个所述高压侧绕组与一个低压侧绕组通过缠绕铁芯进行磁反应耦合，每个所述高压独立侧绕组并联一个旁路开关，每个所述高压独立侧绕组通过缠绕铁芯进行磁反应耦合连接一个低压侧独立绕组，三个所述低压侧独立绕组一端分别通过滤波器连接前级电压源变换器交流侧，另一端均连接前级电压源变换器交流侧中线，还包括后级电压源变换器，所述后级电压源变换器交流侧的中线连接三相非线性负载的中线，所述后级电压源变换器交流侧的三相分别连接负载侧三相母线，前级电压源变换器直流侧、后级电压源变换器直流侧均连接低压直流配电端口。2.根据权利要求1所述一种智能配电台区组合式系统，其特征在于，三个所述高压侧绕组相互连接具体为：三个所述高压侧绕组角接形成三角形，三角形的每个角分别连接一个高压侧独立绕组，将三相电源A相对应的其中一个高压侧绕组通过缠绕铁芯进行磁反应耦合连接三相非...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘闯，裴忠晨，蔡国伟，高硕，孙远航，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：