【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网，特别是涉及一种串并联复合型的混合式配电变压器。
技术介绍
1、随着配电网中分布式新能源电源的接入与负荷状况的复杂等实际情况，配电网中面临两个具体挑战。第一个问题是分布式新能源电源接入引起电能质量问题，包括时刻存在的电流质量问题以及需要动态调控的电压质量问题，此类问题可通过接入并联补偿装置实现电流补偿，通过接入串联补偿装置实现电压补偿，但并联电流补偿装置时刻投入使用，串联电压补偿装置则需要在电压问题较为恶劣时才能投入使用，由此带来串联电压补偿装置的空置；第二个问题是复杂的负荷情况带来更加恶劣的电能质量问题，由此引起需要更大的补偿容量来解决该问题，因此常规方法只有提升补偿容量，但由于恶劣工况出现频次较低，使得容量空置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种串并联复合型的混合式配电变压器，能够同时解决电流质量问题和电压质量问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种串并联复合型的混合式配电变压器，包括：配电变压器绕组、背靠背三相电力电子换流器、工作模态切换开关、耦合变压器、测量装置和控制装置；所述背靠背三相电力电子换流器通过所述工作模态切换开关分别与所述配电变压器绕组和所述耦合变压器连接，所述耦合变压器与所述测量装置连接，所述测量装置和所述控制装置连接；
4、所述配电变压器绕组用于将中压网络中交流电进行降压变换；
5、所述背靠背三相电力电子换流器用于为配电网进行电能补偿；所述背靠背三相电力电
6、所述耦合变压器用于将所述背靠背三相电力电子换流器补偿的电能通过磁路耦合传递给所述配电网；
7、所述测量装置用于采集所述配电网实时输出的实际电压和实际电流，并根据所述实际电压和所述实际电流判断工况模式，将工况模式发送到所述控制装置；所述工况模式包括电流补偿模式、电流电压补偿模式、双电流补偿模式、双电压补偿模式和旁路检修模式；
8、所述控制装置用于根据接收到的所述工况模式，控制所述工作模态切换开关使所述背靠背三相电力电子换流器进行对应的电能补偿。
9、可选地，所述背靠背三相电力电子换流器包括第一三相桥式换流器和第二三相桥式换流器，所述第一三相桥式换流器和所述第二三相桥式换流器共直流侧；所述第一三相桥式换流器的交流侧与所述配电变压器绕组连接，所述第二三相桥式换流器的交流侧与所述耦合变压器连接，所述第一三相桥式换流器的交流侧记为第一三相端口，所述第二三相桥式换流器的交流侧记为第二三相端口。
10、可选地，所述耦合变压器包括a相变压器、b相变压器和c相变压器，所述a相变压器的副边与所述配电变压器绕组的a相串联，所述b相变压器的副边与所述配电变压器绕组的b相串联，所述c相变压器的副边与所述配电变压器绕组的c相串联。
11、可选地，还包括第一开关组、第二开关组、第三开关组、第四开关组、第五开关组和第六开关组；所述第一开关组包括第一a相开关、第一b相开关和第一c相开关，所述第二开关组包括第二a相开关、第二b相开关和第二c相开关，所述第三开关组包括第三a相开关、第三b相开关和第三c相开关，所述第四开关组包括第四a相开关、第四b相开关和第四c相开关，所述第五开关组包括第五a相开关、第五b相开关和第五c相开关，第六开关组包括第一辅助开关和第二辅助开关；
12、所述第一a相开关连接在所述配电变压器绕组的a相和所述第一三相端口的a相之间，所述第一b相开关连接在所述配电变压器绕组的b相和所述第一三相端口的b相之间，所述第一c相开关连接在所述配电变压器绕组的c相和所述第一三相端口的c相之间；所述第二a相开关和所述第四a相开关依次串联在所述第一a相开关与所述a相变压器的原边的一端之间，所述第二b相开关和所述第四b相开关依次串联在所述第一b相开关与所述b相变压器的原边的一端之间，所述第二c相开关和所述第四c相开关依次串联在所述第一c相开关与所述c相变压器的原边的一端之间；所述第三a相开关连接在所述第一a相开关与所述a相变压器的原边的另一端之间，所述第三b相开关连接在所述第一b相开关与所述b相变压器的原边的另一端之间，所述第三c相开关连接在所述第一c相开关与所述c相变压器的原边的另一端之间；所述第五a相开关并联到所述a相变压器的副边两端，所述第五b相开关并联到所述b相变压器的副边两端，所述第五c相开关并联到所述c相变压器的副边两端；所述第一辅助开关连接在所述a相变压器的原边的另一端与所述b相变压器的原边的另一端之间，所述第二辅助开关连接在所述b相变压器的原边的另一端与所述c相变压器的原边的另一端之间。
13、可选地，当所述工况模式为电流补偿模式时，接通所述第一开关组和所述第五开关组，断开所述第二开关组、所述第三开关组、所述第四开关组和所述第六开关组；
14、当所述工况模式为电流电压补偿模式时，接通所述第一开关组、所述第四开关组和所述第六开关组，断开所述第二开关组、所述第三开关组和所述第五开关组；
15、当所述工况模式为双电流补偿模式时，接通所述第一开关组、所述第二开关组和所述第五开关组，断开所述第三开关组、所述第四开关组和所述第六开关组；
16、当所述工况模式为双电压补偿模式时，接通所述第三开关组、所述第四开关组，所述断开第一开关组、所述第二开关组、所述第五开关组和所述第六开关组；
17、当所述工况模式为旁路检修模式时，接通所述第五开关组，断开所述第一开关组、所述第二开关组，所述第三开关组、所述第四开关组和所述第六开关组。
18、可选地，所述测量装置包括第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、第一电压互感器、第二电压互感器和第三电压互感器，所述第一电流互感器用于检测所述配电网的a相电流，所述第二电流互感器用于检测所述配电网的b相电流，所述第三电流互感器用于检测所述配电网的c相电流，所述第四电流互感器用于检测配电网的地线电流，所述第一电压互感器用于检测所述配电网的a相电压，所述第二电压互感器用于检测所述配电网的b相电压，所述第三电压互感器用于检测所述配电网的c相电压。
19、可选地，所述测量装置还包括数据计算与工况判断模块，所述数据计算与工况判断模块用于根据检测到的所述配电网的a相电流、b相电流和c相电流确定所述配电网的实际电流，根据检测到的所述配电网的a相电压、b相电压和c相电压确定所述配电网的实际电压；当所述实际电压与额定电压值之差大于0小于设定值时，发出电流电压补偿模式的切换指令；当所述实际电压与额定电压值之差大于或者等于设定值时，发出双电压补偿模式的切换指令；当所述实际电压等于所述额定电压值，且所述实际电流大于额定电流值时，发出双电流补偿模式的切换指令；当所述实际电压等于所述额定电压值，且所述实际电流等于额定电流值时，发出电流补偿模式的切换指令。
20、可选地，还包括直流侧电容器，所述第一三相桥式换流器和所述第二三相桥式换流器的共直流侧并列本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，包括：配电变压器绕组、背靠背三相电力电子换流器、工作模态切换开关、耦合变压器、测量装置和控制装置；所述背靠背三相电力电子换流器通过所述工作模态切换开关分别与所述配电变压器绕组和所述耦合变压器连接，所述耦合变压器与所述测量装置连接，所述测量装置和所述控制装置连接；
2.根据权利要求1所述的串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，所述背靠背三相电力电子换流器包括第一三相桥式换流器和第二三相桥式换流器，所述第一三相桥式换流器和所述第二三相桥式换流器共直流侧；所述第一三相桥式换流器的交流侧与所述配电变压器绕组连接，所述第二三相桥式换流器的交流侧与所述耦合变压器连接，所述第一三相桥式换流器的交流侧记为第一三相端口，所述第二三相桥式换流器的交流侧记为第二三相端口。
3.根据权利要求2所述的串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，所述耦合变压器包括A相变压器、B相变压器和C相变压器，所述A相变压器的副边与所述配电变压器绕组的A相串联，所述B相变压器的副边与所述配电变压器绕组的B相串联，所述C相变压器的副边与所述
4.根据权利要求3所述的串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，还包括第一开关组、第二开关组、第三开关组、第四开关组、第五开关组和第六开关组；所述第一开关组包括第一A相开关、第一B相开关和第一C相开关，所述第二开关组包括第二A相开关、第二B相开关和第二C相开关，所述第三开关组包括第三A相开关、第三B相开关和第三C相开关，所述第四开关组包括第四A相开关、第四B相开关和第四C相开关，所述第五开关组包括第五A相开关、第五B相开关和第五C相开关，第六开关组包括第一辅助开关和第二辅助开关；
5.根据权利要求4所述的串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，当所述工况模式为电流补偿模式时，接通所述第一开关组和所述第五开关组，断开所述第二开关组、所述第三开关组、所述第四开关组和所述第六开关组；
6.根据权利要求1所述的串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，所述测量装置包括第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、第一电压互感器、第二电压互感器和第三电压互感器，所述第一电流互感器用于检测所述配电网的A相电流，所述第二电流互感器用于检测所述配电网的B相电流，所述第三电流互感器用于检测所述配电网的C相电流，所述第四电流互感器用于检测配电网的地线电流，所述第一电压互感器用于检测所述配电网的A相电压，所述第二电压互感器用于检测所述配电网的B相电压，所述第三电压互感器用于检测所述配电网的C相电压。
7.根据权利要求6所述的串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，所述测量装置还包括数据计算与工况判断模块，所述数据计算与工况判断模块用于根据检测到的所述配电网的A相电流、B相电流和C相电流确定所述配电网的实际电流，根据检测到的所述配电网的A相电压、B相电压和C相电压确定所述配电网的实际电压；当所述实际电压与额定电压值之差大于0小于设定值时，发出电流电压补偿模式的切换指令；当所述实际电压与额定电压值之差大于或者等于设定值时，发出双电压补偿模式的切换指令；当所述实际电压等于所述额定电压值，且所述实际电流大于额定电流值时，发出双电流补偿模式的切换指令；当所述实际电压等于所述额定电压值，且所述实际电流等于额定电流值时，发出电流补偿模式的切换指令。
8.根据权利要求2所述的串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，还包括直流侧电容器，所述第一三相桥式换流器和所述第二三相桥式换流器的共直流侧并列所述直流侧电容器。
9.根据权利要求1所述的串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，当所述背靠背三相电力电子换流器故障时，所述测量装置向所述控制装置发出旁路检修模式的切换指令。
10.根据权利要求1所述的串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，所述配电变压器绕组包括角形接法的原边绕组与星形接地接法的副边绕组，所述配电变压器绕组的原边绕组与副边绕组通过磁路耦合连接。
...【技术特征摘要】
1.一种串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，包括：配电变压器绕组、背靠背三相电力电子换流器、工作模态切换开关、耦合变压器、测量装置和控制装置；所述背靠背三相电力电子换流器通过所述工作模态切换开关分别与所述配电变压器绕组和所述耦合变压器连接，所述耦合变压器与所述测量装置连接，所述测量装置和所述控制装置连接；
2.根据权利要求1所述的串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，所述背靠背三相电力电子换流器包括第一三相桥式换流器和第二三相桥式换流器，所述第一三相桥式换流器和所述第二三相桥式换流器共直流侧；所述第一三相桥式换流器的交流侧与所述配电变压器绕组连接，所述第二三相桥式换流器的交流侧与所述耦合变压器连接，所述第一三相桥式换流器的交流侧记为第一三相端口，所述第二三相桥式换流器的交流侧记为第二三相端口。
3.根据权利要求2所述的串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，所述耦合变压器包括a相变压器、b相变压器和c相变压器，所述a相变压器的副边与所述配电变压器绕组的a相串联，所述b相变压器的副边与所述配电变压器绕组的b相串联，所述c相变压器的副边与所述配电变压器绕组的c相串联。
4.根据权利要求3所述的串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，还包括第一开关组、第二开关组、第三开关组、第四开关组、第五开关组和第六开关组；所述第一开关组包括第一a相开关、第一b相开关和第一c相开关，所述第二开关组包括第二a相开关、第二b相开关和第二c相开关，所述第三开关组包括第三a相开关、第三b相开关和第三c相开关，所述第四开关组包括第四a相开关、第四b相开关和第四c相开关，所述第五开关组包括第五a相开关、第五b相开关和第五c相开关，第六开关组包括第一辅助开关和第二辅助开关；
5.根据权利要求4所述的串并联复合型的混合式配电变压器，其特征在于，当所述工况模式为电流补偿模式时，接通所述第一开关组和所述第五开关组，断开所述第二开关组、所述第三开关组、所述第四开关组和所述第六开关组；
...
【专利技术属性】
技术研发人员：周廷模，马明，黄荣鲜，区奕稿，黄辉，佘秋锋，杜婉琳，廖庆优，严照烨，郭嘉诚，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司云浮供电局，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。