一种精准控制的抗晃电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种精准控制的抗晃电系统，设置于电网和负载之间的供电线路上，所述系统包括：电压检测器，设置于供电路线上；在线式动态电压恢复器和储能型动态电压调节器，设置于电压检测器和负载之间的供电路线上；控制器，接收所述电压检测器的电压检测数据，当判断到电压检测数据在标准电压的一定正负范围内则控制在线式动态电压恢复器进行工作，否则控制储能型动态电压调节器进行工作。本发明专利技术解决了在线式动态电压恢复器在电网电压跌落较大时无法进行有效补偿的问题，并解决了储能型动态电压调节器在电网电压小波动范围的控制成本问题，从而实现对全范围波动的精准控制。从而实现对全范围波动的精准控制。从而实现对全范围波动的精准控制。

【技术实现步骤摘要】
一种精准控制的抗晃电系统


[0001]本专利技术涉及抗晃电领域，尤其涉及一种精准控制的抗晃电系统。

技术介绍

[0002]抗晃电技术，是指防止电源电压暂时跌落或者消失，让电源电压不会在很短的时间内(一般是几秒以内)出现间断的技术。这种技术一般应用于工业过程设备，因为这些设备对电压暂降特别敏感，因为设备内任何一个元件由于电源出现问题都会使整个流程停止运转。这些工业过程涉及汽车、半导体、塑料、石化、纺织、光纤、饮料乳业、移动通信等领域，常受电压暂降影响的重要设备有冷却装置控制、直流电机驱动、可编程逻辑控制器(PLC)、机械装置、可调速驱动装置等。
[0003]现有的抗晃电方案通常有以下几种，并且它们存在以下问题：
[0004](1)固态高速切换开关Solid State Transfer Switch，简称SSTS，为电源二选一自动切换系统，第一路出现故障后SSTS自动切换到第二路给负载供电(前提第二路电正常且和第一路电基本同步)，第二路故障的话SSTS自动切换到第一路给负载供电(前提第一路电正常且和第二路电基本同步)。但实际测试表明，SSTS对电压暂降的响应速度大于10ms，尤其是两条完全不同电源点取电的两路负载，考虑同期问题响应时间会更长，对一些特别敏感的负荷，无法满足其电压要求。
[0005](2)不间断电源，简称UPS。UPS是广为所知的一种设备，主要采取电池等化学能来进行储能，当电网断电时，UPS是解决供电中断的有效方法。UPS不适用于负荷剧烈变动的负载，如变频电机、伺服驱动系统、智能机器人等对电网冲击性大的负荷，否则很容易导致UPS电池损坏，从而造成更大安全隐患；同时UPS的运行维护对设备维护人员要求较高，大大增加运维人员工作量，而且UPS每2、3年需要全部更换电池，费用不菲；另外，UPS对运行环境要求较高，一般要求26摄氏度左右恒温运行，增加了额外的制冷费用。
[0006]因此在通常情况下，想要实现通用领域的抗晃电，通常不使用上述两种方式。
[0007](3)在线式动态电压恢复器，简称AVC。在线式AVC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。在线式AVC不需要储能元件，因为它能从电网中吸取所需的额外能量用于补偿骤降的电压。AVC具有一个明显的缺陷，即电网电压跌至50％以下，或完全中断时，AVC无法进行有效补偿。
[0008](4)储能型动态电压调节器，又叫实时控制型动态电压调节器，简称AVC
‑
RTS，其提供离线式短时能量存储解决方案，通常包括储能装置(超级电容)、逆变单元、串联变压器和设置在供电线路上的SCR。当发生电压暂降时，实时控制型动态电压调节器(AVC
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RTS)是一种成本有效的电压暂降解决方案，它使用极其快速的电压矫正来去除工厂或办公室电源中的电压暂降、暂升，保证负载继续运转而不被中断。但是AVC
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RTS也具有以下缺点：AVC
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RTS通过在供电线路上的SCR实现本申请的工作开闭的切换，由于大部分电压波动都在90％≤电压≤110％范围内，因此当电网电压在标准电压的90％
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110％之间的波动范围进行波动时，为了控制全程输出电压误差小于1％，若电压持续一段时间处于90％≤电压≤110％之
间(且不为100％)，会造成超级电容持续频繁充放电(电压暂降时放电补偿，电压暂升时吸收掉多余的部分)，而当超级电容储能不足时，可能使得系统无法获得足够的补偿，造成输出电压不足，并且会使整个功率补偿系统持续工作，大大降低系统的寿命，增加运行成本；另外由于SCR设置于供电线路(主功率电路)上，需要承受除补偿线路提供的电流外的全部负载电流，而通常由于电压波动都是小范围的，所以实际上补偿线路上的电流是很小的，因而SCR承担了绝大部分的负载电流，对SCR器件的要求更高，且其持续工作，也降低了其使用寿命，增加了运行成本。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种精准控制的抗晃电系统。
[0010]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0011]本专利技术的第一方面，提供一种精准控制的抗晃电系统，设置于电网和负载之间的供电线路上，所述系统包括：
[0012]电压检测器，设置于供电路线上；
[0013]在线式动态电压恢复器和储能型动态电压调节器，设置于电压检测器和负载之间的供电路线上；
[0014]控制器，接收所述电压检测器的电压检测数据，当判断到电压检测数据在标准电压的一定正负范围内则控制在线式动态电压恢复器进行工作，否则控制储能型动态电压调节器进行工作。
[0015]进一步地，所述在线式动态电压恢复器包括顺次连接的第一整流器、第一逆变器、第一变压器，所述第一整流器的输入端连接在供电路线靠近电网的一端，所述第一变压器设置在供电线路上并相较于第一整流器的输入端远离电网。
[0016]进一步地，所述在线式动态电压恢复器还包括可控硅SCR，所述可控硅SCR设置在第一逆变器和第一变压器之间，可控硅SCR的控制输入端与控制器连接。
[0017]进一步地，所述第一变压器的变压比为1:10。
[0018]进一步地，所述在线式动态电压恢复器还包括输入断路器、整流熔断器、故障保险旁路开关的一种或者多种，所述输入断路器设置于第一整流器和供电线路之间，所述整流熔断器设置于第一整流器和供电线路之间，所述故障保险旁路设置于第一逆变器和第一变压器之间。
[0019]进一步地，所述储能型动态电压调节器包括顺次连接的第二变压器、第二逆变器和储能单元，所述第二变压器连接在供电路线上。
[0020]进一步地，所述储能单元为超级电容。
[0021]进一步地，所述一定正负范围为10％的正负范围，即当判断到电压检测数据在标准电压的90％～110％之间则控制在线式动态电压恢复器进行工作，否则控制储能型动态电压调节器进行工作。
[0022]进一步地，所述系统还包括：
[0023]显示装置，与所述控制器连接，显示电压检测器的电压检测数据和控制结果数据。
[0024]进一步地，所述负载为生产制造设备。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026](1)在本专利技术的一示例性实施例中，将在线式动态电压恢复器和储能型动态电压调节器进行结合，控制器利用电压检测器的电压检测数据，当判断到电压检测数据在标准电压的一定正负范围内则控制在线式动态电压恢复器进行工作，否则控制储能型动态电压调节器进行工作。采用该种方式，解决了在线式动态电压恢复器在电网电压跌落较大时无法进行有效补偿的问题，因为此时其不工作而是使用储能型动态电压调节器工作；同时，该方式还解决了储能型动态电压调节器在电网电压小波动范围的控制成本问题，因此此时其不工作而是使用在线式动态电压恢复器工作，从而实现对全范围波动的精准控制。
[0027](2)在本专利技术的又一示例性实施例中，在线式动态电压恢复器串本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精准控制的抗晃电系统，设置于电网和负载之间的供电线路上，其特征在于：所述系统包括：电压检测器，设置于供电路线上；在线式动态电压恢复器和储能型动态电压调节器，设置于电压检测器和负载之间的供电路线上；控制器，接收所述电压检测器的电压检测数据，当判断到电压检测数据在标准电压的一定正负范围内则控制在线式动态电压恢复器进行工作，否则控制储能型动态电压调节器进行工作。2.根据权利要求1所述的一种精准控制的抗晃电系统，其特征在于：所述在线式动态电压恢复器包括顺次连接的第一整流器、第一逆变器、第一变压器，所述第一整流器的输入端连接在供电路线靠近电网的一端，所述第一变压器设置在供电线路上并相较于第一整流器的输入端远离电网。3.根据权利要求2所述的一种精准控制的抗晃电系统，其特征在于：所述在线式动态电压恢复器还包括可控硅SCR，所述可控硅SCR设置在第一逆变器和第一变压器之间，可控硅SCR的控制输入端与控制器连接。4.根据权利要求3所述的一种精准控制的抗晃电系统，其特征在于：所述第一变压器的变压比为1:10。5.根据权利要求2所述的一种精准控制的抗晃电系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨西全，刘艳芳，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司沁阳市供电公司，
类型：发明
国别省市：