一种小功率暂降补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种小功率暂降补偿装置，包括进线开关单元、出线开关单元、旁路维修单元、电子旁路单元、交直流逆变单元、直流变换单元以及直流储能单元；旁路维修单元位于进线电源与敏感负荷之间；进线开关单元、电子旁路单元、出线开关单元从进线电源端到敏感负荷端依次串联，并与旁路维修单元并联；电子旁路单元和出线开关单元之间并联交直流逆变单元；交直流逆变单元和直流储能单元之间串联直流变换单元。可以实现对进线电压暂升、暂降或短时中断的补偿，通过采用两级功率变化模式，可提升系统效率。升系统效率。升系统效率。

【技术实现步骤摘要】
一种小功率暂降补偿装置


[0001]本技术涉及储能逆变器领域，尤其涉及一种小功率暂降补偿装置。

技术介绍

[0002]市面常见的交流电压暂降治理设备主要采用单级交直流变换器来实现能量变换，该变换器技术已经非常成熟，在大功率场合得到了广泛应用。但是在小功率场合，单级交直流变换器系统损耗较高。目前常见的直流变换器结构有Buck/Boost双向变换器、双有源全桥双向DC
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DC变换器等。其中Buck/Boost双向变换器输入输出变换范围较小，限制应用。
[0003]双有源全桥双向DC
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DC变换器由于存在隔离变压器，在输入、输出电压变比较高的场合具有更广泛的应用。基于传统移相控制方式、单PWM加移相控制方式或双PWM加移相控制方式控制下的双有源全桥双向DC
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DC变换器，每个都有各自的优缺点，但是在小功率场合，暂降补偿系统效率偏低。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种小功率暂降补偿装置，以解决小功率场合下暂降补偿系统耗损较高，系统效率偏低的问题。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案。
[0006]一种小功率暂降补偿装置，包括进线开关单元、出线开关单元、旁路维修单元、电子旁路单元、交直流逆变单元、直流变换单元以及直流储能单元；
[0007]所述旁路维修单元位于进线电源与敏感负荷之间；所述进线开关单元、电子旁路单元、出线开关单元从进线电源端到敏感负荷端依次串联，并与所述旁路维修单元并联；
[0008]所述电子旁路单元和出线开关单元之间并联所述交直流逆变单元；所述交直流逆变单元和直流储能单元之间串联所述直流变换单元。
[0009]进一步地，所述进线开关单元、出线开关单元和旁路维修单元为断路器或负荷开关，进线开关单元、出线开关单元和旁路维修单元的设置，可以实现设备故障带电维修或故障检测。
[0010]进一步地，所述交直流逆变单元为能实现能量双向流动的三相全桥逆变器。所述交直流逆变单元拓扑结构为两电平、三电平、H桥中的一种。在系统发生暂降时，电子旁路单元断开，交直流逆变单元将直流变换单元传递过来的直流电能转换为与敏感负荷供电同相位、同幅值的三相交流电，从而保证敏感负荷电压稳定；同时，在给直流储能单元充电时，交直流逆变单元从进线电源取电，整流成直流电，并送入直流变换单元。
[0011]进一步地，所述直流变换单元为基于TCM混合变频控制方式的双有源全桥双向DC
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DC变换器。基于TCM混合变频控制方式的双有源全桥双向DC
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DC变换器结构对称，可以实现直流低压侧与高压侧的电气隔离，还可以实现所有开关管均工作在软开关模式，变压器的漏感也可以被电感吸收，无电压电流尖峰问题；基于TCM混合变频控制方式将移相控制与三角波控制结合，可以使直流变换单元在全负载范围降低变换器的总损耗，提升变换器的工
作效率，使得小功率暂降补偿装置的效率得以提升。
[0012]进一步地，所述直流储能单元包括能量存储模块及与其连接的充放电控制模块。所述能量存储模块为超级电容、超级电容组、蓄电池组、飞轮中的一种。
[0013]在系统上电初期，电网依次通过交直流逆变单元和直流变换单元给直流储能单元进行初次充电，后期一直处于浮充状态。当系统发送短时电压跌落或暂升或中断时，直流储能单元通过直流变换单元和交直流逆变单元给敏感负荷供电；当系统电压重新恢复正常后，进线电源重新通过变换器给储能单元充电，保证其为满电状态。
[0014]本技术提供的小功率暂降补偿装置在进线电源出现暂降、暂升或短时中断时，系统通过断开电子旁路单元切断故障电源，同时由直流储能单元通过直流变换单元和交直流逆变单元给负荷供电；在系统恢复正常后，进线电源通过交直流逆变单元和直流变换单元给直流储能单元进行充电。在该小功率暂降补偿装置中，直流变换单元通过采用基于TCM混合变频控制方式的双有源全桥双向DC
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DC变换器，提升了整个系统的运行效率，扩展了电压暂降补偿装置在小功率等级的应用，使得小功率电压暂降补偿装置的效率提升成为可能，并且可以在全负载范围实现系统的高效率。让小功率暂降补偿装置的大范围推广成为可能，最终实现投资成本的降低，具有很好的经济效益。
[0015]本技术提供的小功率暂降补偿装置具有如下优点：
[0016](1)本技术提供了一种两级变换器的电网电压暂降补偿装置，可以解决电网电压暂降、暂升或短时跌落对负荷电压的影响；
[0017](2)本技术通过对电网电压进行实时监测，当电压发生暂降/暂升或短时跌落时，系统通过切断电子旁路单元将故障电源与敏感负荷切断，同时直流储能单元通过交直流变换将储能的能量转换成交流电，为敏感负荷供电，实现了从0到130％宽范围的电压调节；
[0018](3)本技术的交直流变换部分由两级结构组成，分别是交直流逆变单元和直流变换单元；
[0019](4)本技术的直流变换单元采用基于TCM混合变频控制方式的双有源全桥双向DC
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DC变换器，通过根据不同负载情况选取不同开关频率来降低变换器主导损耗，优化变换器总损耗，从而实现变换器在全负载范围内的高效率，让电压暂降补偿装置的小功率更广泛应用成为可能；
[0020](5)本技术提供的小功率暂降补偿装置，相对于传统的暂降补偿装置而言，大大降低了系统损耗，提升了系统效率，有利于改善系统体积。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本技术实施例提供的小功率暂降补偿装置结构示意图。
具体实施方式
[0023]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0024]如图1所示，本技术实施例提供了一种小功率暂降补偿装置，包括进线开关单元1、出线开关单元3、旁路维修单元4、电子旁路单元2、交直流逆变单元5、直流变换单元6以及直流储能单元7；
[0025]所述旁路维修单元4位于进线电源与敏感负荷之间；所述进线开关单元1、电子旁路单元2、出线开关单元3从进线电源端到敏感负荷端依次串联，并与所述旁路维修单元4并联；
[0026]所述电子旁路单元2和出线开关单元3之间并联所述交直流逆变单元5；所述交直流逆变单元5和直流储能单元7之间串联所述直流变换单元6。
[0027]该小功率暂降补偿装置在进线电源出现暂降、暂升或短时中断时，系统通过断开电子旁路单元2切断故障电源，同时由直流储能单元7通过直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小功率暂降补偿装置，其特征在于，包括进线开关单元、出线开关单元、旁路维修单元、电子旁路单元、交直流逆变单元、直流变换单元以及直流储能单元；所述旁路维修单元位于进线电源与敏感负荷之间；所述进线开关单元、电子旁路单元、出线开关单元从进线电源端到敏感负荷端依次串联，并与所述旁路维修单元并联；所述电子旁路单元和出线开关单元之间并联所述交直流逆变单元；所述交直流逆变单元和直流储能单元之间串联所述直流变换单元。2.根据权利要求1所述的小功率暂降补偿装置，其特征在于，所述进线开关单元、出线开关单元和旁路维修单元为断路器或负荷开关。3.根据权利要求1所述的小功率暂降补偿装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑峻峰，黄际元，陈远扬，赵子鋆，彭清文，胡湘伟，陈幸，陈柏沅，李雨佳，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：新型
国别省市：