CN107910868A - 户外串联电压质量调节装置 - Google Patents

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陈艺鑫
林艳玲
吴光旭
洪小丽
林清美
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Shanghai Gao Jian Electric Power Technology Co Ltd
HuaAn Power Supply Co of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及电压调节装置领域，具体为户外串联电压质量调节装置，主要包括功能单元和旁路单元，功能单元包括PWM整流器、PWM逆变器、耦合变压器等，根据功率等级和现场应用需要，可以选择是否配置变压器及储能单元（蓄电池/超级电容），电压质量调节装置串联接入电网和被保护负载之间，对负载上的电压进行补偿、控制；本电压质量调节器输出电压稳定，输出电压精度≤±3%；具有旁路功能，设备在以下工作状态下可自动实现旁路，旁路支路容量≥2倍额定容量；可维护性，旁路供电时，主路可进行维修作业而不影响旁路工作，打开柜门可以快速进行维护操作，对故障的功能模块可以快速更换。

Description

户外串联电压质量调节装置
技术领域
本发明涉及电压调节装置领域，具体为户外串联电压质量调节装置。
背景技术
针对独立电网电源电压或负载造成的电压UP波动范围较大时（0.7UN≤UP≤1.2UN）、波形畸变严重、供电频率在一定范围内不断变化的特点；为解决电压过低的问题，供电局一般会采取以下措施：1、根据采集回来的三相电压数据，调整三相负载，尽量保持三相电压一致；2、调节变压器抽头，提高变压器二次侧输出电压。
通过这种调压方式，当负荷用电峰值时，供电电压和负荷电压在国家规定范围内（196VAC～235VAC之间）；但在负荷用电谷值时，且在部分台区新能源并网运行时，会导致电压异常偏高。过高的电压会引起损耗增大，也会降低配电***使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供户外串联电压质量调节装置，主要包括功能单元和旁路单元，功能单元包括PWM整流器、PWM逆变器、耦合变压器等，根据功率等级和现场应用需要，可以选择是否配置变压器及储能单元（蓄电池/超级电容），电压质量调节装置串联接入电网和被保护负载之间，对负载上的电压进行补偿、控制。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案
户外串联电压质量调节装置，其包括，配电变压器1、整流输入滤波器2、整流器3、逆变输出滤波器4、旁路单元5、输入断路器6。
所述户外串联电压质量调节装置串联设置在三相输入单元10和三相负载11之间，所述配电变压器1、整流输入滤波器2、整流器3、逆变输出滤波器4、旁路单元5之间依次串联连接，所述配电变压器1与旁路单元5串联连接，所述配电变压器1与整流输入滤波器2之间的线路上设置有输入断路器6。
优选地，所述整流输入滤波器2与输入断路器6之间的线路上设置有自动变压器7。
优选地，所述整流器3与逆变储能单元8连接。
优选地，所述逆变储能单元8为蓄电池或者超级电容。
优选地，所述配电变压器1与旁路单元5之间设置有升压变压器9。
户外串联电压质量调节装置包括功能单元和旁路单元，功能单元又包括配电变压器、整流输入滤波器、整流器、逆变输出滤波器，功能单元（主机）：主机在电网电压不满足要求时对电网电压进行高低电压、谐波电压的补偿治理；旁路单元：在电网电压正常、主机异常时切换到旁路单元，旁路单元的存在主要是为了确保主机故障时后级负载不停电，即实现任何情况下不断电的目的。
本发明的有益效果：本电压质量调节器输出电压稳定，输出电压精度≤±3%；具有旁路功能，设备在以下工作状态下可自动实现旁路，旁路支路容量≥2倍额定容量；可维护性，旁路供电时，主路可进行维修作业而不影响旁路工作，打开柜门可以快速进行维护操作，对故障的功能模块可以快速更换，维修过程可单人使用通用工具在10min内拆除或更换模块。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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。
图1为本发明的电路结构框图；
图2为本发明的一个实施例的电路结构框图；
图3为本发明的***组成框图；
图4为本发明测试实验电路结构图；
图5为本发明测试实验输入电压波形图；
图6为本发明测试实验输出电压波形图；
图7为本发明测试实验输入电流波形图；
图8为本发明测试实验输出电流波形图。
图中，1-配电变压器、2-整流输入滤波器、3-整流器、4-逆变输出滤波器、5-旁路单元、6-输入断路器、7-自动变压器、8-逆变储能单元、9-升压变压器、10-三相输入单元、11-三相负载。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2所示，户外串联电压质量调节装置包括，配电变压器1、整流输入滤波器2、整流器3、逆变输出滤波器4、旁路单元5、输入断路器6；所述户外串联电压质量调节装置串联设置在三相输入单元10和三相负载11之间，所述配电变压器1、整流输入滤波器2、整流器3、逆变输出滤波器4、旁路单元5之间依次串联连接，所述配电变压器1与旁路单元5串联连接，所述配电变压器1与整流输入滤波器2之间的线路上设置有输入断路器6。
作为一个实施例，所述整流输入滤波器2与输入断路器6之间的线路上设置有自动变压器7。
作为一个实施例，所述整流器3与逆变储能单元8连接，所述逆变储能单元8为蓄电池。
作为一个实施例，所述整流器3与逆变储能单元8连接，所述逆变储能单元8为超级电容。
作为一个实施例，所述配电变压器1与旁路单元5之间设置有升压变压器9。
作为一个实施例，如图3所示，所述整流输入滤波器2与输入断路器6之间的线路上设置有自动变压器7，所述整流器3串联设置逆变储能单元8，所述配电变压器1与旁路单元5之间设置有升压变压器9。
本发明性能指标
稳压功能：
输入电压范围：130V～280V，串联电压质量调节器输出电压稳定，输出电压精度≤±3%；
旁路功能：
设备在以下工作状态下可自动实现旁路，旁路支路容量≥2倍额定容量： 1）过载自动旁路；
2） 模块故障自动旁路；
3） 当输入电压在200V～235范围内时，设备自动旁路运行；
4） 手动人为旁路（远程或者本地设置）；
可维护性
旁路供电时，主路可进行维修作业而不影响旁路工作；若主路还具备输出能力，具备输出能力的功能模块可以正常工作，满足后级负载用电，同时可对主路故障功能模块进行维护，现场可对故障功能模块进行更换，需确保维修过程中无触电风险；
打开柜门可以快速进行维护操作，对故障的功能模块可以快速更换，维修过程可单人使用通用工具在10min内拆除或更换模块。
使用效果及分析
公司通过专用电能质量分析仪（型号为HIOKI 3197；电压量程为AC600V；电流量程最大为5KA；基本精度电压：±0.3%rdg±0.2%fs；电流精度：±0.3%rdg.±0.2%f.s.＋钳式传感器精度）记录设备安装后治理效果。测试时间：2017年7月21日14：00-21:00，共7个小时。
测试电路结构，如附图4所示，在10KV的母线与三相负载之间安装户外串联电压质量调节装置，并使用电能质量分析仪进行检测分析。
图5为输入电压波形图，如图5所示，现场输入电压普遍偏高，一般在220V以上，最高的电压接近250V。
图6为输出电压波形图，如图6所示，补偿后的电压基本稳定在220V，其中因为电网电流过大（200A），超过设备额定容量，导致设备故障停机，故补偿波形有间断性的凸起。
图7为输入电流波形图，图8为输出电流波形图，如图7、8所示，现场存在着冲击负载，最大电流超过200A。正常情况电流一般在100A以下。
测试结果分析
由测试数据可以看出：
从电流数据来看，该相负载有冲击性负载，在用电高峰时冲击性负载的启动会导致瞬间大电流，持续时间很短。正常情况下最大持续运行的电流在60A左右。
从电压数据来看，该台区高电压的状况比较严重，几乎有70%的时间段电压超过235V，最高时电压可超过250V；电压波动较严重，偶尔也会出现电压暂降；这种情况下，一方面电压持续高造成设备及线路损耗增大，另一方面电压的波动及骤变也降低了用户用电可靠性。投入户外串联交流电压质量治理装置后，输出电压可以持续的稳定在220V-235V，有效改善了电压持续高及波动的状况，电压质量明显得到提高。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.户外串联电压质量调节装置，其特征在于，其包括，配电变压器(1)、整流输入滤波器(2)、整流器(3)、逆变输出滤波器(4)、旁路单元(5)、输入断路器(6)；其中，所述户外串联电压质量调节装置串联设置在三相输入单元(10)和三相负载(11)之间，所述配电变压器(1)、整流输入滤波器(2)、整流器(3)、逆变输出滤波器(4)、旁路单元(5)之间依次串联连接，所述配电变压器(1)与旁路单元(5)串联连接，所述配电变压器(1)与整流输入滤波器(2)之间的线路上设置有输入断路器(6)。
2.根据权利要求1所述的户外串联电压质量调节装置，其特征在于，所述整流输入滤波器(2)与输入断路器(6)之间的线路上设置有自动变压器(7)。
3.根据权利要求1所述的户外串联电压质量调节装置，其特征在于，所述整流器(3)与逆变储能单元(8)连接。
4.根据权利要求3所述的户外串联电压质量调节装置，其特征在于，所述逆变储能单元(8)为蓄电池或者超级电容。
5.根据权利要求1所述的户外串联电压质量调节装置，其特征在于，所述配电变压器(1)与旁路单元(5)之间设置有升压变压器(9)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114530858A (zh) * 2022-02-28 2022-05-24 华能伊敏煤电有限责任公司 一种煤矿采掘场架空线路快速调压***

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101345419A (zh) * 2008-05-14 2009-01-14 西安交通大学 串联电压质量调节器及快速投入和切除方法
CN102244466A (zh) * 2011-07-14 2011-11-16 思源清能电气电子有限公司 电压跌落发生装置
CN102769389A (zh) * 2012-07-24 2012-11-07 西安交通大学 基于寄生升压电路的无变压器串联电压质量调节器及其控制方法
CN103545839A (zh) * 2013-09-30 2014-01-29 国家电网公司 风力发电机组用低电压调控装置
CN203942283U (zh) * 2014-06-13 2014-11-12 华南理工大学 一种三相稳态电压质量控制装置
CN104538974A (zh) * 2014-12-17 2015-04-22 刘文华 一种三相三线串联型动态电压补偿器
CN107181414A (zh) * 2017-06-09 2017-09-19 斯贝兰德工程技术（北京）有限公司 一种电能质量综合高频整流逆变控制***

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101345419A (zh) * 2008-05-14 2009-01-14 西安交通大学 串联电压质量调节器及快速投入和切除方法
CN102244466A (zh) * 2011-07-14 2011-11-16 思源清能电气电子有限公司 电压跌落发生装置
CN102769389A (zh) * 2012-07-24 2012-11-07 西安交通大学 基于寄生升压电路的无变压器串联电压质量调节器及其控制方法
CN103545839A (zh) * 2013-09-30 2014-01-29 国家电网公司 风力发电机组用低电压调控装置
CN203942283U (zh) * 2014-06-13 2014-11-12 华南理工大学 一种三相稳态电压质量控制装置
CN104538974A (zh) * 2014-12-17 2015-04-22 刘文华 一种三相三线串联型动态电压补偿器
CN107181414A (zh) * 2017-06-09 2017-09-19 斯贝兰德工程技术（北京）有限公司 一种电能质量综合高频整流逆变控制***

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114530858A (zh) * 2022-02-28 2022-05-24 华能伊敏煤电有限责任公司 一种煤矿采掘场架空线路快速调压***
CN114530858B (zh) * 2022-02-28 2023-12-12 华能伊敏煤电有限责任公司 一种煤矿采掘场架空线路快速调压***

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