一种具备无功补偿功能的双向电力电子接口装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种具备无功补偿功能的双向电力电子接口装置，所述双向电力电子接口装置包括控制模块和整流变换模块，所述整流变换模块包括三相T型三电平整流器和谐振式双向直流变换器，所述控制模块与三相T型三电平整流器连接，所述三相T型三电平整流器的输出端与谐振式双向直流变换器连接，所述控制单元用于确定三相T型三电平整流器的控制参数，所述三相T型三电平整流器用于通过电压电流双闭环控制进行电压和电流的调节，所述谐振式双向直流变换器用于调节输出的电压值。本发明专利技术能够作为三相静止无功发生器来协助实现对于三相电网的无功补偿，且具备补偿电流谐波含量低、传导损耗小等优点，同时还能够作为功率因数校正器来协助校正功率因数。来协助校正功率因数。来协助校正功率因数。

【技术实现步骤摘要】
一种具备无功补偿功能的双向电力电子接口装置


[0001]本专利技术涉及三相电能变换
，尤其是指一种具备无功补偿功能的双向电力电子接口装置。

技术介绍

[0002]降损增效、提升供电质量是能源互联网形态下多元融合的高弹性电网建设的核心内容之一。增加丰富电压无功、削峰填谷调节能力是降损增效、提升供电质量关键措施。在配电网电力电子化趋势下，配电网电压无功调节、削峰填谷等工作面临新形势。一是电力电子化后负荷电压无功发生变化，且节能配变空载损耗大幅下降、励磁无功需求下降，配网电压无功呈现新特性，电压无功控制迫切需要优化。二是充电桩价格昂贵，建设运营与电动车消费不匹配矛盾突出；同时充电桩等电力电子化接口负荷峰谷差大，如果不合理控制，将对配电网运行产生不利影响。三是为提升供电质量、降低线损，满足故障抢修应急保电等业务需求，增加电网弹性，电网公司推广应用SVG、储能发电车等电力电子化接口等柔性控制装置，但相关装置功能单一、成本昂贵，推广应用困难，不利电网工作开展。上述情况是高弹性电网建设需要重点解决的难题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种具备无功补偿功能的双向电力电子接口装置。
[0004]本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现：
[0005]一种具备无功补偿功能的双向电力电子接口装置，包括控制模块和整流变换模块，所述整流变换模块包括三相T型三电平整流器和谐振式双向直流变换器，所述控制模块与三相T型三电平整流器连接，所述三相T型三电平整流器的输出端与谐振式双向直流变换器连接，所述控制模块用于确定三相T型三电平整流器的控制参数，所述三相T型三电平整流器用于通过电压电流双闭环控制进行电压和电流的调节，所述谐振式双向直流变换器用于调节输出的电压值。
[0006]进一步的，所述三相T型三电平整流器包括滤波电路、三相可控整流桥、双向开关以及输出电路构成，所述滤波电路的输入端与交流电三相输出端连接，所述滤波电路的输出端与双向开关连接，所述三相可控整流桥连接在滤波电路和双向开关之间，所述三相可控整流桥用于通过dq变换来控制无功功率，所述输出电路与双向开关连接，所述输出电路用于稳定输出电压。
[0007]进一步的，所述谐振式双向直流变换器包括四个一次侧开关管、四个二次侧开关管、谐振电感L4、谐振电感L5、谐振电容C5、变压器Tr、稳压电容C1、稳压电容C2、稳压电容C3、稳压电容C4、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，一次侧开关管包括开关管FETD1、开关管FETD2、开关管FETD3和开关管FETD4，二次侧开关管包括开关管FETD5、开关管FETD6、开关管FETD7和开关管FETD8，开关管FETD1的漏极与稳压电容C1的第一端口连接，所
述开关管FETD1的源极与开关管FETD2的漏极连接，开关管FETD2的源极与开关管FETD3的漏极连接，开关管FETD2的源极与开关管FETD3的漏极之间还设置有第一公共节点，开关管FETD3的源极与开关管FETD4的漏极连接，开关管FETD4的源极与稳压电容C2的第二端口连接，稳压电容C1的第二端口和稳压电容C2的第一端口连接，在稳压电容C1的第二端口和稳压电容C2的第一端口之间还设置有第二公共节点，二极管D1的负极连接在开关管FETD1的源极与开关管FETD2的漏极之间，二极管D1的正极与二极管D2的负极连接，二极管D2的正极连接在开关管FETD3的源极与开关管FETD4的漏极之间，变压器Tr一次侧的一端通过谐振电感L5连接在第一公共节点上，变压器Tr一次侧的另一端通过谐振电容C5连接在第二公共节点上，第一公共节点和第二公共节点间还并联有谐振电感L4，开关管FETD5的漏极与稳压电容C3的第一端口连接，所述开关管FETD5的源极与开关管FETD6的漏极连接，开关管FETD6的源极与开关管FETD7的漏极连接，开关管FETD6的源极与开关管FETD7的漏极之间还设置有第三公共节点，开关管FETD7的源极与开关管FETD8的漏极连接，开关管FETD8的源极与稳压电容C4的第二端口连接，稳压电容C3的第二端口和稳压电容C4的第一端口连接，在稳压电容C3的第二端口和稳压电容C4的第一端口之间还设置有第四公共节点，二极管D3的负极连接在开关管FETD5的源极与开关管FETD6的漏极之间，二极管D3的正极与二极管D4的负极连接，二极管D4的正极连接在开关管FETD7的源极与开关管FETD8的漏极之间，变压器Tr的二次侧与第三节点和第四节点连接。
[0008]进一步的，所述谐振式双向直流变换器的开关脉冲由压控振荡器VCO提供。
[0009]进一步的，所述变压器Tr上还并联有励磁电感L6。
[0010]进一步的，所述滤波电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、滤波电感L1、滤波电感L2和滤波电感L3，滤波电感L1的一端通过电阻R1与交流电的A相输出端口连接，滤波电感L2的一端通过电阻R2与交流电的B相输出端口连接，滤波电感L3的一端通过电阻R3与交流电的C相输出端口连接。
[0011]进一步的，所述三相全控整流桥包括开关管S1、开关管S2、开关管S5、开关管S6、开关管S9和开关管S10，所述开关管S1的源极与开关管S2的漏极连接，所述开关管S1的源极和开关管S2的漏极之间还与滤波电感L1的一端连接，所述开关管S5的源极与开关管S6的漏极连接，所述开关管S5的源极和开关管S6的漏极之间的公共节点与滤波电感L2的一端连接，所述开关管S9的源极与开关管S10的漏极连接，所述开关管S9的源极和开关管S10的漏极之间的公共节点与滤波电感L3的一端连接，所述开关管S1的漏极、开关管S5的漏极和开关管S9的漏极互相连接，且均连接在稳压电容C1的第一端口上，所述开关管S2的源极、开关管S5的源极和开关管S9的源极互相连接，且均连接在稳压电容C2的第二端口上。
[0012]进一步的，所述双向开关和输出电路包括双向开关B1、双向开关B2、双向开关B3、电容C1和电容C2，每个双向开关均由两个开关管反向串联构成，双向开关B1由开关管S3和开关管S4组成，双向开关B2由开关管S7和开关管S8组成，所述双向开关B3由开关管S11和开关管S12组成，双向开关B1的一端与滤波电感L1连接，双向开关B2的一端与滤波电感L2连接，双向开关B3的一端与滤波电感L3连接，双向开关B1的另一端、双向开关B2的另一端和双向开关B3的另一端互相连接，并连接在第二公共节点上。
[0013]本专利技术的有益效果是：
[0014]所述V2G双向充电变换器能够作为三相静止无功发生器(SVG)来协助实现对于三
相电网的无功补偿，同时还具备补偿电流谐波含量低、传导损耗小和无功补偿效果好等优点。与此同时，所述V2G双向充电变换器还能够作为功率因数校正器来协助校正功率因数为1，降低电压应力，使其减半，保障电感电流能够连续，实现能量的双向传输，从而提高电路转换效率，保证输出电压稳定，谐波少。
附图说明
[0015]图1是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备无功补偿功能的双向电力电子接口装置，其特征在于，包括控制模块和整流变换模块，所述整流变换模块包括三相T型三电平整流器和谐振式双向直流变换器，所述控制模块与三相T型三电平整流器连接，所述三相T型三电平整流器的输出端与谐振式双向直流变换器连接，所述控制模块用于确定三相T型三电平整流器的控制参数，所述三相T型三电平整流器用于通过电压电流双闭环控制进行电压和电流的调节，所述谐振式双向直流变换器用于调节输出的电压值。2.根据权利要求1所述的一种具备无功补偿功能的双向电力电子接口装置，其特征在于，所述三相T型三电平整流器包括滤波电路、三相可控整流桥、双向开关以及输出电路，所述滤波电路的输入端与交流电三相输出端连接，所述滤波电路的输出端与双向开关连接，所述三相可控整流桥连接在滤波电路和双向开关之间，所述三相可控整流桥用于通过dq变换来控制无功功率，所述输出电路与双向开关连接，所述输出电路用于稳定输出电压。3.根据权利要求1所述的一种具备无功补偿功能的双向电力电子接口装置，其特征在于，所述谐振式双向直流变换器包括四个一次侧开关管、四个二次侧开关管、谐振电感L4、谐振电感L5、谐振电容C5、变压器Tr、稳压电容C1、稳压电容C2、稳压电容C3、稳压电容C4、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，一次侧开关管包括开关管FETD1、开关管FETD2、开关管FETD3和开关管FETD4，二次侧开关管包括开关管FETD5、开关管FETD6、开关管FETD7和开关管FETD8，开关管FETD1的漏极与稳压电容C1的第一端口连接，所述开关管FETD1的源极与开关管FETD2的漏极连接，开关管FETD2的源极与开关管FETD3的漏极连接，开关管FETD2的源极与开关管FETD3的漏极之间还设置有第一公共节点，开关管FETD3的源极与开关管FETD4的漏极连接，开关管FETD4的源极与稳压电容C2的第二端口连接，稳压电容C1的第二端口和稳压电容C2的第一端口连接，在稳压电容C1的第二端口和稳压电容C2的第一端口之间还设置有第二公共节点，二极管D1的负极连接在开关管FETD1的源极与开关管FETD2的漏极之间，二极管D1的正极与二极管D2的负极连接，二极管D2的正极连接在开关管FETD3的源极与开关管FETD4的漏极之间，变压器Tr一次侧的一端通过谐振电感L5连接在第一公共节点上，变压器Tr一次侧的另一端通过谐振电容C5连接在第二公共节点上，第一公共节点和第二公共节点间还并联有谐振电感L4，开关管FETD5的漏极与稳压电容C3的第一端口连接，所述开关管FETD5的源极与开关管FETD6的漏极连接，开关管FETD6的源极与开关管FETD7的漏极连接，开关管FETD6的源极与开关管FETD7的漏极之间还设置有第三公共节点，开关管FETD7的源极与...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志奕，贺沛宇，张波，钟伟，戴向文，楼挺，吴志民，吴华坚，张一航，杨怀仁，魏琛，
申请(专利权)人：国网浙江义乌市供电有限公司国网上海能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：