[发明专利]一种配电网合环调电装置及方法

权利要求书

1.一种配电网合环调电装置，其特征在于，包括：

储能装置、变流器、串联变压器和断路器组；

其中，所述储能装置与所述变流器的直流侧连接，用于为所述变流器提供直流侧电压；

所述变流器用于通过控制电力电子开关的通断调整输出电压；

所述串联变压器的一端与合环电路串联，用于为合环电路提供补偿电压；

所述串联变压器的另一端与变流器的输出端串联，用于调节补偿电压的幅值和相位；

所述断路器组用于控制合环调电过程中所述储能装置、所述变流器和所述串联变压器的投入和退出。

2.如权利要求1所述的一种配电网合环调电装置，其特征在于，所述断路器组中的第一断路器设置于第一电源与第一母线之间，所述断路器组中的第二断路器设置于第一母线与串联变压器一次侧之间，所述断路器组中的第三断路器设置于所述串联变压器一次侧与第二母线之间，所述断路器组中的第四断路器设置于第二电源与第二母线之间，所述第一母线与所述第二母线通过所述断路器组中的第五断路器连接，所述第二母线与变流器的交流侧之间连接第六断路器，所述串联变压器二次侧和所述变流器之间连接第七断路器。

3.如权利要求1所述的一种配电网合环调电装置，其特征在于，所述变流器存在两种工作状态：

所述变流器处于逆变器状态时，所述变流器通过控制电力电子开关的通断逆变出输出电压，用于为合环电路提供补偿电压；

所述变流器处于整流器状态时，用于通过对充电功率的控制对储能装置进行充电。

4.如权利要求3所述的一种配电网合环调电装置，其特征在于，所述变流器处于整流器状态时，所述储能装置的母线侧引出充电线连接至所述合环电路，所述充电线与整流器状态的变流器组成储能装置的充电电路。

5.一种配电网合环调电方法，应用于如权利要求1-4所述的配电网合环调电装置，其特征在于，包括：

获取合环点两侧电压，得到合环点两侧的电压差值；

将所述电压差值作为待补偿电压值，控制变流器的输出电压使得合环处的串联变压器输出对应待补偿电压值的补偿电压至合环电路，其中，所述变流器的输入端为储能装置提供的直流侧电压；

基于预设合环条件判断补偿后合环电路是否允许合环；

若补偿后合环电路允许合环，则通过断路器接通待转供负载和所述串联变压器，并断开原负载电源；

通过双闭环控制的方法控制所述变流器的输出电压幅值减小至0，使得待转供负载电压平滑地过渡到新供电电源的电压；

通过断路器退出储能变流器，完成合环调电的过程。

6.如权利要求5所述的一种配电网合环调电方法，其特征在于，所述方法在所述通过断路器退出储能变流器，完成合环调电的过程的步骤之前，还包括：

判断所述储能装置的电量是否高于阈值，若所述储能装置的电量高于阈值，则通过断路器退出储能变流器，完成合环调电的过程；

若所述储能装置的电量是低于阈值，则调整变流器工作状态为整流器状态，以恒定功率为所述储能装置充电。

7.如权利要求5所述的一种配电网合环调电方法，其特征在于，所述控制变流器的输出电压使得合环处的串联变压器输出对应待补偿电压值的补偿电压至合环电路的步骤，包括：

获取所述变流器输出的补偿电压调制波；

对所述补偿电压调制波进行SPWM调制，以使所述补偿电压调制波跟踪上电压参考值的补偿电压；

合环处的串联变压器基于调制后的补偿电压调制波将符合待补偿电压值的补偿电压输出至合环电路。

8.如权利要求5所述的一种配电网合环调电方法，其特征在于，所述基于预设合环条件判断补偿后合环电路是否允许合环的步骤，包括：

测量所述串联变压器一次侧与母线之间的断路器两侧电压；

判断所述断路器两侧电压的相角差和幅值差是否允许合环。