一种共直流母线系统电能治理装置及电能治理方法制造方法及图纸

技术编号:39816904 阅读:33 留言:0更新日期:2023-12-22 19:35
本发明专利技术提供了一种共直流母线系统电能治理装置及电能治理方法,属于电网质量调节技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种共直流母线系统电能治理装置及电能治理方法


[0001]本专利技术涉及电网质量调节
,尤其涉及一种共直流母线系统电能治理装置及电能治理方法


技术介绍

[0002]随着能源与环境问题的日益突出以及社会经济的不断发展,共直流母线系统场景下对其负荷侧电能质量的需求不断提高

同时,随着敏感性用电设备的大量使用
(
特别是抽油机
)
,电压暂降影响越来越大,对负载的工作状态与运行效率产生了较大影响,现有的统一电能质量调节器安装位置于网侧,将串联有源滤波器和并联有源滤波器组合起来,采用两滤波器串并联结构,其成本较高,可以充分发挥串

并联有源滤波器在电力系统应用中的优势
,
具备综合的电能质量调节功能,但其能源利用方式较为单一,难以提高可再生能源的就地消纳能力

因此,如何利用现有的共直流母线系统对电能质量进行治理具有重要的现实意义,现有的共直流母线系统一般包括三相不可控整流装置

直流母线电容和三相全桥逆变装置


技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种共直流母线系统电能治理装置及电能治理方法

[0004]本专利技术是通过如下措施实现的:一种共直流母线系统电能治理装置,其特征在于,包括有源逆变谐波治理模块和暂降治理模块;
[0005]所述有源逆变谐波治理模块包括隔离变压器和三相可控逆变器,所述暂将治理模块包括电储能设备和
DC/DC
变换器,所述隔离变压器的输入端与共直流母线系统的输入端连接,所述隔离变压器的输入端连接所述三相可控逆变器,所述
DC/DC
变换器的输入端和所述电储能设备均与所述三相可控逆变器的输出端连接,所述
DC/DC
变换器的输出端与共直流母线系统的直流母线电容并联,还包括控制电能治理装置的开关
K3。
[0006]共直流母线系统的电网侧设置有负荷启动开关
K2
,所述负荷启动开关
K2
的主触点与共直流母线系统串联,所述负荷启动开关
K2
的延时辅助触点与开关
K3
串联

当负荷启动开关
K2
闭合时,所述负荷启动开关
K2
的延时辅助触点主动延时一定时间后闭合,一般延时
1s
,延时的目的在于可以先给电储能设备充电,然后才能启动电能治理装置

[0007]所述暂将治理模块还包括耗能电阻,所述耗能电阻并联在所述
DC/DC
变换器的输出端,所述耗能电阻通过开关
K1
控制通断

[0008]还包括检测所述电储能设备荷电状态的控制器,所述控制器能够根据控制所述开关
K3、
开关
K1
和三相可控逆变器的开启和关闭

[0009]所述共直流母线系统的输入端和所述隔离变压器的输入端均串联有电感

[0010]一种基于共直流母线系统的电能治理装置的电能治理方法,当所述控制器检测到所述电储能设备的荷电系数小于等于
30
%时,所述控制器发出控制信号闭锁所述三相可控逆变器和开关
K3。
[0011]共直流母线系统的共直流母线电压为
U1,电能质量一体化治理装置的直流母线电压为
U2;
[0012]定义
Δ
U

U1与
U2之间的电压差,
I
为共直流母线流向电能质量一体化治理装置的电流;
[0013]定义
U
set1

U
set2
分别为系统正常运行时
U1的上限值和下限值,且满足
U
set1
>U
set2
>0

Δ
U1和
Δ
U2分别为系统正常运行时
Δ
U
的上限值和下限值,且满足
Δ
U1>0>
Δ
U2;
[0014]当
U
set2
<U1<U
set1

Δ
U>
Δ
U1时
,
共直流母线系统中的直流母线电容通过所述
DC/DC
变换器为所述电储能设备充电
,
所述
DC/DC
变换器限流输出
I
,控制电流恒定为
I1,同时启动所述三相可控逆变器和开关
K3
,进行网侧反向谐波电流注入;
[0015]当
U
set2
<U1<U
set1

0<
Δ
U<
Δ
U1时,共直流母线系统中的直流母线电容通过所述
DC/DC
变换器为所述电储能设备充电,电能质量一体化治理装置采用
Δ
U

I
下垂控制策略,控制电流
I
的大小和方向,同时启动所述三相可控逆变器和开关
K3
,进行网侧反向谐波电流注入;
[0016]当
U
set2
<U1<U
set1

Δ
U2<
Δ
U<0
时,
U1下降,所述电储能设备通过所述
DC/DC
变换器向共直流母线系统中的直流母线电容充电,电能质量一体化治理装置采用
Δ
U

I
下垂控制策略,按控制电流
I
的大小和方向,同时启动所述三相可控逆变器和开关
K3
,进行网侧反向谐波电流注入;
[0017]当
U1<U
set2

Δ
U<
Δ
U2时,
U1下降,所述电储能设备通过所述
DC/DC
变换器向共直流母线系统中的直流母线电容充电,电能质量一体化治理装置采用
Δ
U

I
下垂控制策略,主动改变下垂系数并控制电流
I
的大小和方向,通过增加电流
I
,起到快速支撑共直流母线电压的作用,进而提升负荷侧电压;
[0018]当
U1>U
set1

Δ
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种共直流母线系统电能治理装置,其特征在于,包括有源逆变谐波治理模块和暂降治理模块;所述有源逆变谐波治理模块包括隔离变压器和三相可控逆变器,所述暂将治理模块包括电储能设备和
DC/DC
变换器,所述隔离变压器的输入端与共直流母线系统的输入端连接,所述隔离变压器的输入端连接所述三相可控逆变器,所述
DC/DC
变换器的输入端和所述电储能设备均与所述三相可控逆变器的输出端连接,所述
DC/DC
变换器的输出端与共直流母线系统的直流母线电容并联,还包括控制电能治理装置的开关
K3。2.
根据权利要求1所述的共直流母线系统电能治理装置,其特征在于,共直流母线系统的电网侧设置有负荷启动开关
K2
,所述负荷启动开关
K2
的主触点与共直流母线系统串联,所述负荷启动开关
K2
的延时辅助触点与开关
K3
串联
。3.
根据权利要求2所述的共直流母线系统电能治理装置,其特征在于,所述暂将治理模块还包括耗能电阻,所述耗能电阻并联在所述
DC/DC
变换器的输出端,所述耗能电阻通过开关
K1
控制通断
。4.
根据权利要求3所述的共直流母线系统电能治理装置,其特征在于,还包括检测所述电储能设备荷电状态的控制器,所述控制器能够根据控制所述开关
K3、
开关
K1
和三相可控逆变器的开启和关闭
。5.
根据权利要求4所述的共直流母线系统电能治理装置,其特征在于,所述共直流母线系统的输入端和所述隔离变压器的输入端均串联有电感
。6.
一种基于权利要求4所述的共直流母线系统电能治理装置的电能治理方法,其特征在于;当所述控制器检测到所述电储能设备的荷电系数小于等于
30
%时,所述控制器发出控制信号闭锁所述三相可控逆变器和开关
K3。7.
根据权利要求6所述的电能治理方法,其特征在于,共直流母线系统的共直流母线电压为
U1,电能质量一体化治理装置的直流母线电压为
U2;定义
Δ
U

U1与
U2之间的电压差,
I
为共直流母线流向电能质量一体化治理装置的电流;定义
U
set1

U
set2
分别为系统正常运行时
U1的上限值和下限值,且满足
U
set1
>U
set2
>0

Δ
U1和
Δ
U2分别为系统正常运行时
Δ
U
的上限值和下限值,且满足
Δ
U1>0>
Δ
U2;当
U
set2
<U1<U
set1

Δ
U>
Δ

【专利技术属性】
技术研发人员:孙东周亮郑炜博董伟佳李云飞王莉刘杰邹林刘聪李丹丹
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心胜利油田检测评价研究有限公司
类型:发明
国别省市:

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