[发明专利]智能并网电感变压器系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子控制技术领域的电感变压器系统，具体地，涉及一种智能并网电感变压器系统。

背景技术

随着中国高速发展与中国一带一路世界发展规划布局，中国钢铁铝等金属产量已发展为世界产量的50％以上，高速电车铁路发展速度世界第一，高速发展的金属冶炼行业对电网环境污染造成严重影响，是科学界当前重要的研究课题。由于电车铁路与金属冶炼系统特殊运行状态、对电网造成极大的冲击与波动，产生大量的高次谐波与无功电力对电网造成极大的干扰与危害；严重的影响电网的安全性与供电质量及人民的生活环境和安全。

目前，电网与金属冶炼系统为了补偿电网谐波与无功电力冲击与波动，采用大量LC滤波器与SVG与SVC，补偿精度低，易于产生谐振，且体积大、补偿精度低，耗电量大、无法满足电力系统的需要。

根据电车铁路、金属冶炼电网与高耗能生产负荷系统工作状态特殊性，急需研究一种新的智能并网电感变压器系统，以满足上述需求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种智能并网电感变压器系统，以适应我国高速发展金属冶炼工业、电车铁路、国家电网及各类动态瞬时变化的电力系统的需要。

为实现上述目的，本发明所述智能并网电感变压器系统包括：并网电感变压器和智能控制装置，其中：

所述并网电感变压器包括：隔离开关、可调电感绕组、电感控制绕组、无功移相绕组、磁电变换绕组、谐波无功补偿绕组、变压并网绕组；

所述智能控制装置包括：谐波有功变换装置、无功移相控制器、磁电变换装置、谐波无功补偿装置、电感调节控制器和DSP控制器；所述谐波有功变换装置、无功移相控制器、磁电变换装置、谐波无功补偿装置以及电感调节控制器，它们的输入端均连接DSP控制器并受DSP控制器控制；

所述可调电感绕组、变压并网绕组输出端连接隔离开关，可调电感绕组输入端连接电容C的一端构成LC谐振电路，电容C的另一端接谐波有功变换装置；电感控制绕组输入端连接电感调节控制器输出端，另一端接公共地端；DSP控制器控制电感调节控制器，电感调节控制器控制电感控制绕组，由电感控制绕组调节控制可调电感绕组的电感值L，可调电感绕组的电感值L与电容C构成的LC谐振电路使各次谐波支路阻抗为零，使谐波注入谐波有功变换装置，将谐波变换为有功电力，由变压并网绕组回送电网；变压并网绕组输出端接隔离开关，隔离开关接电网；

所述无功移相控制器输出端连接无功移相绕组输入端，无功移相绕组与变压并网绕组构成变压并网变压器，无功移相控制器控制无功移相绕组将无功电力移相为有功电力，由变压并网绕组回送电网；

所述磁电变换装置输出端连接磁电变换绕组输入端，磁电变换绕组与变压并网绕组构成变压并网变压器，磁电变换装置控制磁电变换绕组将磁能变换为有功电力，由变压并网绕组回送电网；

所述谐波无功补偿装置输出端连接谐波无功补偿绕组输入端，谐波无功补偿绕组与变压并网绕组构成变压并网变压器，谐波无功补偿装置产生谐波与无功补偿电压，经谐波无功补偿绕组滤波后由变压并网绕组变压回送电网，对电网谐波与无功电力进行补偿。

较优地，所述智能并网电感变压器，设有多路可调电感绕组和多路电感控制绕组，多路可调电感绕组与多个电容C构成多支路LC谐振电路，构成N次多谐振支路的并联支路，电感调节控制器控制调节多路电感控制绕组和多路可调电感绕组，使上述各次谐波阻抗为零，使各次谐波流入谐波有功变换装置变换为有功电力，由并网电感变压器送入电网。

较优地，所述DSP控制器控制谐波有功变换装置与无功移相控制器，将谐波与无功电力变换为有功电力，由并网电感变压器回送电网，节约大量的电力；所述DSP控制器控制谐波无功补偿装置产生谐波无功补偿电压，由并网电感变压器回送电网，对电网谐波与无功电力进行高速高精度补偿。

较优地，所述DSP控制器控制无功移相控制器与无功移相绕组把电网无功电力移项为与电网同相位的有功电力，再由变压并网绕组回送电网。

较优地，所述DSP控制器控制磁电变换装置，由磁电变换装置把输电母线产生的强大电磁场能变换为有功电力输出到磁电变换绕组，由磁电变换绕组与变压并网绕组构成并网变压器把有功电力送入电网，节约大量的电力电能。

较优地，所述DSP控制器控制谐波无功补偿装置与谐波无功补偿绕组，产生谐波无功补偿电压，由变压并网绕组回送电网，对电网谐波进行高速高精度补偿。