[发明专利]一种直流配电系统的电压波动恢复装置和恢复方法

说明书

技术领域

本发明涉及直流配电领域，特别涉及一种直流配电系统的电压波动恢复装置和恢复方法。

背景技术

近年来，直流配电技术快速发展，直流供电展现出巨大的优越性。但是由于当前直流配电理论和技术的不成熟，使得新型直流配电网易出现电压波动的质量问题，具体包括过电压、电压骤升、电压暂降和电压跌落等，严重影响直流用电设备的正常工作，而目前对直流电能质量治理设备的研究较少，缺少专门的直流电能质量问题治理设备。

发明内容

本发明目的是为了恢复直流配电系统中的电压波动，保证了直流配电系统的直流电能的质量，提供一种直流配电系统的电压波动恢复装置和恢复方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种直流配电系统的电压波动恢复装置，所述恢复装置串联于直流配电系统和负载之间，所述恢复装置包括储能装置、逆变电路、双向整流电路和控制器；

所述储能装置的输出端与所述逆变电路的输入端连接，用于将直流补偿电压输入至所述逆变电路中；

所述逆变电路的输出端与所述双向整流电路的输入端连接，用将所述直流补偿电压转换成占空比可调的交流电压，并将所述交流电压输入至所述双向整流电路中；

所述双向整流电路的输出端串联于所述直流配电系统和所述负载之间；用于将所述交流电压转换成方向可调的直流电压，并将所述直流电压输出给所述直流配电系统，以恢复所述直流配电系统输出电压的波动；

所述控制器与所述逆变电路的控制端连接，用于控制所述逆变电路的输出交流电压并控制所述逆变电路的输出交流电压的占空比，所述控制器还与所述双向整流电路的控制端连接，用于控制所述双向整流电路输出直流电压的方向。

可选的，所述恢复装置还包括电压采集装置，所述电压采集装置的输入端与所述负载并联，所述电压采集装置的信号输出端与所述控制器连接，用于采集所述直流配电系统输出的负载电压，并将所述负载电压输入给所述控制器；

所述控制器还用于根据所述负载电压确定所述负载电压波动的大小和方向，并根据电压波动的大小控制所述逆变电路输出交流电压的占空比，以调整所述逆变电路输出交流电压的有效值的大小，并根据电压波动的方向控制所述双向整流电路改变双向整流电路输出直流电压的方向。

可选的，所述恢复装置还包括变压器，所述变压器设置于所述逆变电路和所述双向整流电路之间，用于对所述逆变电路输出的交流电压进行升压，并将升压后的交流电压输入至所述双向整流电路。

可选的，所述恢复装置还包括滤波电路，所述滤波电路设置于所述逆变电路与所述变压器之间，用于对所述逆变电路输出的电压进行滤波，并将滤波后的交流电压输入至所述变压器。

可选的，所述双向整流电路包括全桥整流电路和方向改变电路；

所述全桥整流电路的输入端与所述变压器的输出端连接，所述全桥整流电路的输出端与所述方向改变电路的输入端连接，用于将所述变压器输出的交流电变换成直流电压，并将所述直流电压输入至所述方向改变电路；

所述方向改变电路的输出端串联于所述直流配电系统和所述负载之间，所述方向改变电路的控制端与所述控制器连接，用于在所述控制器的控制下改变所述直流电压的方向，并将改变方向的直流电压输入至所述直流配电系统的输出端，以恢复所述直流配电系统输出电压的波动。

可选的，所述方向改变电路为由第一全控型半导体器件、第二全控型半导体器件、第三全控型半导体器件、第四全控型半导体器件组成的全桥逆变电路，其中，第一全控型半导体器件和第二全控型半导体器件组成第一桥臂，第一全控型半导体器件为第一桥臂的上桥臂、第二全控型半导体器件为第一桥臂的下桥臂，第三全控型半导体器件和第四全控型半导体器件组成第二桥臂，第三全控型半导体器件为第二桥臂的上桥臂、第四全控型半导体器件为第二桥臂的下桥臂，所述第一全控型半导体器件和所述第四全控型半导体器件导通，所述第二全控型半导体器件和所述第三全控型半导体器件截止时，所述方向改变电路输出直流电压的方向为正，所述第二全控型半导体器件和所述第三全控型半导体器件导通，所述第一全控型半导体器件和所述第四全控型半导体器件截止时，所述方向改变电路输出直流电压的方向为负。

一种直流配电系统的电压波动恢复方法，所述恢复方法应用于所述恢复装置，包括如下步骤：

储能装置提供直流补偿电压；

逆变电路在控制器的控制下，将所述直流补偿电压转换成设定占空比的交流电压；