本发明专利技术公开一种应用于电网末端储能系统启动大功率电机的装置及方法，其中，磁控软启动装置并联在母线上，并且与大功率电机串联，在大功率电机启动时，可调整主电网或储能系统向大功率电机输送的电流。动态无功补偿装置并联在母线上，并且与磁控软启动装置并联，能够向母线注入无功电流，进行动态无功补偿。无源滤波补偿装置并联在母线上，并且分别与磁控软启动装置和动态无功补偿装置并联，可滤除大功率电机启动时产生的谐波电流。当储能系统位于电网末端，且储能系统用于离网带动如大功率电机的冲击性负载启动时，采用本发明专利技术公开的装置及方法可有效减少对电网系统的功率和电压的扰动，增强电网末端储能系统带载运行的稳定性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于电网末端储能系统启动大功率电机的装置及方法
[0001]本专利技术属于储能电网
，具体涉及一种应用于电网末端储能系统启动大功率电机的装置及方法。
技术介绍
[0002]储能电网，是指具有储能系统的电网。储能系统可在电力充足或者电力需求较低时存储电能，并在电力需求较高或电网出现故障时向负载供电，实现“削峰填谷”。
[0003]通常，电网末端储能系统的地理位置偏远、电网结构较弱、与系统联系较弱、短路容量较小，导致系统接入点承受的功率扰动较大，而电压受到扰动时波动会更大。
[0004]大功率的电机在启动的瞬间会产生较大的电流冲击，(空载启动时约为额定电流的4
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7倍，带载启动时可达到8～10倍或更大)，过大的启动电流会使电机绕组发热，从而加速绝缘老化，影响电机寿命。同时，无功消耗的大量增加导致功率因数严重降低，虽然变压器和储能变流器等设备运行短时过载，但由于启动电流过大，造成的启动压降也过大，电机端电压过低，不能满足设备的起动扭矩，电机不能可靠起动，同时也会造成例如储能变流器等设备不能正常工作或停车。
[0005]当电网末端储能系统负载的大功率电机启动时，将会对电网系统的功率和电压造成巨大扰动，从而加剧电网末端储能系统的不稳定性。
技术实现思路
[0006]本专利技术实施例中提供了一种应用于电网末端储能系统启动大功率电机的装置及方法，以解决电网末端储能系统负载的大功率电机启动时，对电网系统的功率和电压造成巨大扰动，加剧电网末端储能系统的不稳定性的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：
[0008]本专利技术的一个方面提供一种应用于电网末端储能系统启动大功率电机的装置，电网包括主电网、储能系统和母线，主电网和储能系统均可通过母线向大功率电机供电，所述装置包括：磁控软启动装置、动态无功补偿装置(SVG，Static Var Generator)和至少四个串联的无源滤波补偿装置；其中，
[0009]所述磁控软启动装置并联在母线上，并且与大功率电机串联，在大功率电机启动时，可调整主电网或储能系统向大功率电机输送的电流；
[0010]所述动态无功补偿装置并联在母线上，并且与所述磁控软启动装置并联，在大功率电机启动时，向母线注入无功电流，进行动态无功补偿；
[0011]每个所述无源滤波补偿装置均并联在母线上，并且分别与所述磁控软启动装置和动态无功补偿装置并联，可滤除大功率电机启动时产生的谐波电流。
[0012]可选的，所述磁控软启动装置，包括：PLC(Programmable Logic Controller)智能控制单元、电流互感器、磁阀式可控电抗器和旁路开关；其中，
[0013]所述PLC智能控制单元分别与大功率电机和磁阀式可控电抗器相连接，在大功率
电机启动时，接收大功率电机发送的电机启动信号，并且，在接收到电机启动信号时，生成工作信号发送至磁阀式可控电抗器；
[0014]所述电流互感器分别与大功率电机和PLC智能控制单元相连接，用于检测大功率电机的实时电流并发送至PLC智能控制单元；
[0015]所述PLC智能控制单元与所述旁路开关相连接，在监测到大功率电机的实时电流为预设额定电流的1.1倍时，生成合闸信号并发送至旁路开关，同时，生成切除信号发送至磁阀式可控电抗器；
[0016]所述旁路开关串联在母线上，在接收到合闸信号时闭合，使主电网和/或储能系统直接向大功率电机供电；
[0017]所述磁阀式可控电抗器采用磁屏蔽结构，在接收到工作信号时开始工作，并且，在接收到切除信号时停止工作。
[0018]可选的，所述磁控软启动装置，还包括：
[0019]脉冲变压器、真空接触器、显示器、FPGA(Field Programmable Gate Array)数字移相触发系统、晶闸管、二极管和电压互感器。
[0020]可选的，所述磁阀式可控电抗器采用六柱一体化技术或大容量单相四柱式技术；
[0021]所述磁阀式可控电抗器采用环氧浇铸工艺。
[0022]可选的，所述动态无功补偿装置包括IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，IGCT(Integrated Gate
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Commutated Thyristor，集成门极换流晶闸管)，IEGT(Injection Enhanced Gate Transistor，耐压达4KV以上的IGBT系列电力电子器件)，变压器以及小容量储能元件，其中，所述IGBT、IGCT和IEGT构成自换相逆变器；
[0023]动态无功补偿装置可调节SVG交流侧输出电压的幅值和相位，并且，可控制SVG交流侧电流，向母线注入无功电流。
[0024]可选的，所述动态无功补偿装置还包括电流检测单元、电压检测单元和无功电流控制单元；其中，
[0025]所述电流检测单元与母线相连接，可检测母线的实时电流；
[0026]所述电压检测单元与母线相连接，可检测母线的实时电压；
[0027]所述无功电流控制单元分别与电流检测单元、电压检测单元和IGBT相连接，可获取母线的实时电流和实时电压，并且，在实时电压大于电压预设上限值时，根据实时电流生成感性电流信号发送至IGBT，在实时电压小于电压预设下限值时，根据实时电流生成容性电流信号发送至IGBT；
[0028]所述IGBT与所述无功电流控制单元相连接，在接收到感性电流信号时，向母线注入相对应的感性电流；在接收到容性电流信号时，向母线注入相对应的容性电流。
[0029]可选的，每个所述无源滤波补偿装置均包括：滤波电容器、电抗器和电阻器；其中，
[0030]所述滤波电容器和电抗器串联并构成串联谐振回路。
[0031]本专利技术的另一个方面提供一种应用于电网末端储能系统启动大功率电机的方法，采用一种应用于电网末端储能系统启动大功率电机的装置，包括：
[0032]在大功率电机启动时，调整主电网或储能系统向大功率电机输送的电流；
[0033]向母线注入无功电流，进行动态无功补偿；
[0034]滤除大功率电机启动时产生的谐波电流。
[0035]可选的，所述在大功率电机启动时，调整主电网或储能系统向大功率电机输送的电流，包括：
[0036]监测是否接收到大功率电机发送的电机启动信号，
[0037]如果是，调整主电网或储能系统向大功率电机输送的电流；
[0038]检测大功率电机的实时电流是否达到预设额定电流的1.1倍，如果是，停止调整主电网或储能系统向大功率电机输送的电流。
[0039]可选的，所述向母线注入无功电流，进行动态无功补偿，包括：
[0040]检测母线的实时电流和实时电压；
[0041]判断实时电压是否大于电压预设上限值，
[0042]如果是，根据实时电流向母线注入相对本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于电网末端储能系统启动大功率电机的装置，电网包括主电网、储能系统和母线，主电网和储能系统均可通过母线向大功率电机供电，其特征在于，所述装置包括：磁控软启动装置、动态无功补偿装置(SVG，Static Var Generator)和至少四个串联的无源滤波补偿装置；其中，所述磁控软启动装置并联在母线上，并且与大功率电机串联，在大功率电机启动时，可调整主电网或储能系统向大功率电机输送的电流；所述动态无功补偿装置并联在母线上，并且与所述磁控软启动装置并联，在大功率电机启动时，向母线注入无功电流，进行动态无功补偿；每个所述无源滤波补偿装置均并联在母线上，并且分别与所述磁控软启动装置和动态无功补偿装置并联，可滤除大功率电机启动时产生的谐波电流。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁控软启动装置，包括：PLC(Programmable Logic Controller)智能控制单元、电流互感器、磁阀式可控电抗器和旁路开关；其中，所述PLC智能控制单元分别与大功率电机和磁阀式可控电抗器相连接，在大功率电机启动时，接收大功率电机发送的电机启动信号，并且，在接收到电机启动信号时，生成工作信号发送至磁阀式可控电抗器；所述电流互感器分别与大功率电机和PLC智能控制单元相连接，用于检测大功率电机的实时电流并发送至PLC智能控制单元；所述PLC智能控制单元与所述旁路开关相连接，在监测到大功率电机的实时电流为预设额定电流的1.1倍时，生成合闸信号并发送至旁路开关，同时，生成切除信号发送至磁阀式可控电抗器；所述旁路开关串联在母线上，在接收到合闸信号时闭合，使主电网和/或储能系统直接向大功率电机供电；所述磁阀式可控电抗器采用磁屏蔽结构，在接收到工作信号时开始工作，并且，在接收到切除信号时停止工作。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述磁控软启动装置，还包括：脉冲变压器、真空接触器、显示器、FPGA(Field Programmable Gate Array)数字移相触发系统、晶闸管、二极管和电压互感器。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述磁阀式可控电抗器采用六柱一体化技术或大容量单相四柱式技术；所述磁阀式可控电抗器采用环氧浇铸工艺。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述动态无功补偿装置包括IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，IGCT(Integrated Gate
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【专利技术属性】
技术研发人员：马佳欣，樊苗，刘长运，
申请(专利权)人：双登集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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