[发明专利]一种分布式数字化电能质量管理装置及供电系统

说明书

本发明公开一种分布式数字化电能质量管理装置，包括直流支撑模块、逆变模块、同步整流模块和能量管理系统模块，其特征在于，其中所述直流支撑模块的输入端与直流电源连接，所述能量管理系统模块通过输电调理模块与所述直流支撑模块连接，所述同步整流模块、逆变模块分别与所述能连管理系统模块对接。本发明解决了农网配电系统中诸多存在的电能质量问题：谐波、无功、不对称及电压跌落等，为用户提供标准工频电压供电；灵活性强，可根据电网需求决定装置的工作状态，既保障了用户的正常供电，又能够实现新能源发电并网。

技术领域

本发明涉及分布式供电技术领域，具体的说是一种分布式数字化电能质量管理装置以及具有该分布式数字化电能质量管理装置的供电系统。

背景技术

随着新农村建设工作的不断展开，农民生活质量不断提高，农村用电需求也日益增大。传统农网配电一般建设时间久远，线路长，线径细，线路阻抗大，电能质量问题严重，常常不能满足农村建设发展的需要；如果对配电线路进行大面积更换则将会造成巨大的经济投入与资源浪费，不符合科学经济发展要求。

分布式供电可以适应区域性供电的需求，并且可以降低对统一配电方式的依赖。但是分布式供电的电能来源多种多样，如风能、太阳能、地热、沼气、秸秆燃烧发电等等，种类多样，并且电能来源的品质也不同，在进行分布式供电时，需要将多种不同品位的电能来源进行统一并入电网，目前仍然是一个需要解决的技术难题。

常规农网线路改造大多加装无源补偿装置进行无功功率补偿，提升线路功率因数，同时加装调压装置对线路中末段电压进行抬升，保证用电端的正常电压水平；但是现代电力电子家电设备的大量使用造成了线路上的谐波与不对称电流问题严重，常规改造方式并不能有效解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种分布式数字化电能质量管理装置，解决农网配电线路上的电能质量问题，保证用户正常供电，同时解决了配电线路上的谐波、无功及不对称等电能质量问题，为用户提供高品质供电。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种分布式数字化电能质量管理装置，包括直流支撑模块、逆变模块、同步整流模块和能量管理系统模块，其中所述直流支撑模块的输入端与直流电源连接，所述能量管理系统模块通过输电调理模块与所述直流支撑模块连接，所述同步整流模块、逆变模块分别与所述能量管理系统模块对接。

优选地，输电调理模块能够将风光储能源转换成直流电能并通过直流电容进行能量传递；

优选地，输电调理模块根据能量管理系统要求输出相应的有功功率，并具备过压过流保护与故障报警等功能。

优选地，所述直流支撑模块的输出端与所述逆变模块和所述同步整流模块连接，所述同步整流模块的输出端与低压断路器连接，低压断路器的输出端连接到共网输电线路，低压断路器的输出端通过常闭开关与集中用户的供电线路连通，所述逆变模块通过常开开关与集中用户的供电线路连通。

优选地，所述直流电源为风能发电、太阳能发电、地热能发电、沼气发电中的任意一种或多种。

优选地，所述直流支撑模块为直流电容。

优选地，所述逆变模块为高频PWM逆变器，可以直接将直流支撑电压转换成工频标准正弦电压输出，输出端电压能够与电网电压无缝衔接，保障用电负荷的无间断、无冲击要求。

优选地，所述逆变模块采用三电平三相全桥结构，输出采用LCL连接；输出端电压纹波小，畸变率低，完全满足负荷高可靠供电需求。

优选地，所述同步整流模块为高频PWM整流器，所述同步整流模块采用三电平三相全桥结构，直流电容采用中性点分裂式连接零线，该结构损耗小，噪音低，相比传统的两电平全桥结构具有明显的优势。