[发明专利]一种电压暂降治理装置及实现方法

说明书

本发明涉及电力技术领域，为一种电压暂降治理装置及实现方法，包括晶闸管模块、旁路开关模块、隔离变压器模块、整流逆变器模块、储能模块和主控模块，主控模块分别与晶闸管模块、整流逆变器模块、储能模块连接，整流逆变器模块分别与隔离变压器模块、储能模块连接，晶闸管模块与隔离变压器模块连接，旁路开关模块并联在晶闸管模块两端；所述隔离变压器模块，设置于负载和整流逆变器模块之间，其原边绕组为三角形接法，其副边绕组为星型接法，其副边星形侧的中性点与电网的中性点连接。本发明可以保证电网中的负载不会掉电，避免了负载电压的三相不平衡，提高了对负载供电的电能质量，提高了对负载供电的可靠性。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种电压暂降治理装置及实现方法。

背景技术

电力系统的电能质量一直是业界关注的重点和热点问题，通常衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形，理想的电网电压波形应该是完美对称的正弦波。电能质量问题通常包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、瞬时或暂态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。

GB/T12325-2008《电能质量供电电压偏差》中规定：35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称电压的10％；20kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7％；220V单相供电电压偏差为标称电压的+7％，-10％。电压暂降在GB/T30137-2013《电能质量电压暂降与短时中断》中定义为：电压暂降是指电力系统中某点工频电压方均根值突然降低至0.1p.u.～0.9p.u.，并在短暂持续10ms～1min后恢复正常的现象。

电能质量问题主要可分为稳态问题和暂态问题两方面，其中，稳态问题主要包括：频率偏移、三相不平衡、过电压、欠电压和谐波等；暂态问题主要包括：电压暂降、电压波动、电压骤升和电压中断等。稳态问题一直存在于电力系统中，可根据不同电能质量问题表现出的不同特性采取相应的治理措施，目前针对稳态问题的治理方案日趋成熟。但暂态问题存在不确定性和偶然性，目前针对暂态问题的治理方法还尚不成熟。在诸多的电能质量问题中，电压暂降对社会的生产生活造成的危害是最严重的，所以受到的关注度最高。

当电力系统发生故障或出现不正常运行时，电压、电流都会出现变化，如果故障造成电源侧附近的线路电流增大，线路阻抗上的分压会迅速增大，相邻线路的电压会出现下降，电压暂降就会出现。造成电压暂降的原因又很多：如大自然的雷电冲击，电力系统发生短路故障，大功率设备的启停以及投切等。

目前，高新精密加工类企业的精密仪器和重要设备比重在逐渐增加，这类设备对电网电压非常敏感，对供电可靠性要求极高，对供电可靠性也带来了新的挑战，其中最大的问题是电网的电压暂降治理。配电网电压暂降问题发生频率高、破坏大、影响严重，对其展开综合治理刻不容缓。

针对电压暂降对各种设备造成的影响，目前主要从三个方面来降低电压暂降的危害：首先就是加强电网本身的建设，减小电网发生各种故障的机率；其次是对运行设备进行改进，降低设备本身对电能质量的敏感程度；再次就是增加额外的设备来补偿各种故障对电能质量的影响。

目前，传统的离线式动态电压恢复器主要采用储能模块、双向DC/DC变换器、整流逆变器三者串联之后再接入到电网中的形式来治理电网中的电压暂降问题。为了节约成本，电压暂降治理装置使用的储能模块使用的储能模组较少，使得储能模块的直流电压不能达到逆变器所需要的直流母线电压，通常在整流逆变器与储能模块之间加入一个双向DC/DC变换器，用来将较低的储能模块的电压转换为逆变器所需要的直流母线电压，但电压暂降治理装置中双向DC/DC变换器与双向整流逆变器都属于电力电子装置，电力电子装置的开关器件存在长时间运行之后易失效的问题，并且动态电压补偿装置处于配电网中，装置工作的电磁环境较差，而电力电子装置对电磁干扰较为敏感，并且电力电子装置本身也会作为电磁干扰源对其他的电力电子装置产生干扰，严重时可能会出现电力电子装置不工作的情况，电力电子装置相对于储能模块与电力变压器来说故障率高、可靠性差，使得电压暂降治理装置可靠性较低。