【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网，具体涉及一种一级ac/ac变换系统、高低电压治理系统。
技术介绍
1、配电网台区的电能质量直接影响供电质量。低质量的供电可能导致电网线损增加、设备故障和停电等问题，同时影响用户的生产和生活。在某些供电区域，季节性和间歇性负荷波动会使变压器出口电压降低，并加剧电压波动；线路末端的较大负荷也会导致末端电压降低。特别是在山区及偏远地区，一些台区的供电半径较长，末端电能质量差，供电可靠性低。此外，新能源的接入可能引发高电压问题，导致供电电压偏离标准电压（220v），电压过高或过低都会使用户用电设备无法正常工作。
2、现有的治理方案一般采用基于变压器的串并联的upqc装置，如图1所示，该装置采用并联侧补电流，串联变压器实现补偿电压方法，实现部分功率电力电子变换，但其采用ac/dc+dc/ac两级能量变换，效率低。
技术实现思路
1、（一）解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种一级ac/ac变换系统、高低电压治理系统，解决了现有治理方案效率低的技术问题。
3、（二）技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、第一方面，本专利技术提供一种一级ac/ac变换系统，包括跨接电容、储能电容、第一电感、第二电感、第一满足双向电流路径的开关组、第二满足双向电流路径的开关组；
6、一级ac/ac变换系统包括四个端口；其中，第一端口经由第一电感、储能电容和第二满足双向
7、跨接电容两端分别连接一级ac/ac变换系统的第一端口和第三端口；
8、第一满足双向电流路径的开关组的第一端连接在第一电感和储能电容的公共端；第一满足双向电流路径的开关组的第二端连接在a连接端上；
9、第二电感的第一端连接在储能电容和第二满足双向电流路径的开关组的公共端上；第二端连接在b连接端端上；
10、通过控制两组满足双向电流路径的开关组中的开关断开和导通的占空比，实现提升或降低输入交流电源的电压。
11、优选的，还包括滤波电容，所述滤波电容连接在输入交流电源的两端。
12、优选的，当接入的输入交流电流电源为电网时，所述一级ac/ac变换系统还包括旁路开关，所述旁路开关的两端分别连接一级ac/ac变换系统的第一端口和第三端口；
13、当旁路开关闭合后，第一满足双向电流路径的开关组、第二满足双向电流路径的开关组中的开关均关断。
14、优选的，所述第一满足双向电流路径的开关组、第二满足双向电流路径的开关组均包括两个带续流二极管的开关管。
15、优选的，通过控制两组满足双向电流路径的开关组中的开关断开和导通的占空比，实现提升或降低输入交流电源的电压，包括：
16、第一满足双向电流路径的开关组中的两个开关管的占空比为d，0≤d≤1，则第二满足双向电流路径的开关组占空比为1-d，第一端口和第二端口的电压用符号v1表示，第三端口和第四端口的电压为v2表示，则输入输出电压关系为：
17、
18、通过修改开关管的占空比，调整输出电压的大小，实现提升或降低输入交流电源的电压。
19、优选的，当所述的一级ac/ac变换系统运用在三相电网时，三相电网的每相中均分别连接独立的所述一级ac/ac变换系统。
20、第二方面，本专利技术提供一种高低电压治理系统，包括检测模块、控制产生模块以及如上述所述的一级ac/ac变换系统；
21、其中，所述检测模块用于检测供电电压的是否高于或者低于正常电压范围的阈值；
22、所述控制产生模块用于根据检测模块的输出产生控制信号，所述控制信号用于控制所述一级ac/ac变换系统中的第一满足双向电流路径的开关组、第二满足双向电流路径的开关组中的开关的导通或者断开。
23、优选的，当所述检测模块检测到供电电压高于正常电压范围的阈值，则将电压过高的信号传输到控制产生模块，控制产生模块产生控制信号，控制一级ac/ac变换系统中的开关的断开和导通的占空比，使得电压降低。
24、优选的，当所述检测模块检测到供电电压低于正常电压范围的阈值，则将电压过低的信号传输到控制产生模块，控制产生模块产生控制信号，控制一级ac/ac变换系统中的开关的断开和导通的占空比，使得电压升高。
25、优选的，当检测到供电电压在正常电压范围时，通过控制产生模块产生断开一级ac/ac变换系统所有开关的信号，使得一级ac/ac变换系统不工作。
26、（三）有益效果
27、本专利技术提供了一种一级ac/ac变换系统、高低电压治理系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：
28、本专利技术采用了一级能量变换实现了ac/ac变换，替代主流的ac/dc+dc/ac两级架构，不仅可以能量双向流动，电路双向运行，同时，采用储能电容串联架构实现了无变压器结构，不需要传统两级式方案的母线电容，架构电容变换支路功率较小，实现了低成本，高效率，长寿命。
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1.一种一级AC/AC变换系统，其特征在于，包括跨接电容、储能电容、第一电感、第二电感、第一满足双向电流路径的开关组、第二满足双向电流路径的开关组；
2.如权利要求1所述的一级AC/AC变换系统，其特征在于，还包括滤波电容，所述滤波电容连接在输入交流电源的两端。
3.如权利要求1所述的一级AC/AC变换系统，其特征在于，当接入的输入交流电流电源为电网时，所述一级AC/AC变换系统还包括旁路开关，所述旁路开关的两端分别连接一级AC/AC变换系统的第一端口和第三端口；
4.如权利要求1所述的一级AC/AC变换系统，其特征在于，所述第一满足双向电流路径的开关组、第二满足双向电流路径的开关组均包括两个带续流二极管的开关管。
5.如权利要求4所述的一级AC/AC变换系统，其特征在于，通过控制两组满足双向电流路径的开关组中的开关断开和导通的占空比，实现提升或降低输入交流电源的电压，包括：
6.如权利要求1~5任一所述的一级AC/AC变换系统，其特征在于，当所述的一级AC/AC变换系统运用在三相电网时，三相电网的每相中均分别连接独立的
7.一种高低电压治理系统，其特征在于，包括检测模块、控制产生模块以及如权利要求1~6任一所述的一级AC/AC变换系统；
8.如权利要求7所述的高低电压治理系统，其特征在于，当所述检测模块检测到供电电压高于正常电压范围的阈值，则将电压过高的信号传输到控制产生模块，控制产生模块产生控制信号，控制一级AC/AC变换系统中的开关的断开和导通的占空比，使得电压降低。
9.如权利要求7所述的高低电压治理系统，其特征在于，当所述检测模块检测到供电电压低于正常电压范围的阈值，则将电压过低的信号传输到控制产生模块，控制产生模块产生控制信号，控制一级AC/AC变换系统中的开关的断开和导通的占空比，使得电压升高。
10.如权利要求7所述的高低电压治理系统，其特征在于，当检测到供电电压在正常电压范围时，通过控制产生模块产生断开一级AC/AC变换系统所有开关的信号，使得一级AC/AC变换系统不工作。
...【技术特征摘要】
1.一种一级ac/ac变换系统，其特征在于，包括跨接电容、储能电容、第一电感、第二电感、第一满足双向电流路径的开关组、第二满足双向电流路径的开关组；
2.如权利要求1所述的一级ac/ac变换系统，其特征在于，还包括滤波电容，所述滤波电容连接在输入交流电源的两端。
3.如权利要求1所述的一级ac/ac变换系统，其特征在于，当接入的输入交流电流电源为电网时，所述一级ac/ac变换系统还包括旁路开关，所述旁路开关的两端分别连接一级ac/ac变换系统的第一端口和第三端口；
4.如权利要求1所述的一级ac/ac变换系统，其特征在于，所述第一满足双向电流路径的开关组、第二满足双向电流路径的开关组均包括两个带续流二极管的开关管。
5.如权利要求4所述的一级ac/ac变换系统，其特征在于，通过控制两组满足双向电流路径的开关组中的开关断开和导通的占空比，实现提升或降低输入交流电源的电压，包括：
6.如权利要求1~5任一所述的一级ac/ac变换系统，其特征在于，当所述的一级a...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪洪亮，黄光鸿，孙进杰，吴婷婷，令狐波涛，岳秀梅，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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