一种电能质量调节系统及其控制方法与流程

本发明涉及电能质量治理，具体涉及一种电能质量调节系统及其控制方法。

背景技术：

1、电能作为如今社会的主要能源，在工农业生产和日常生活中发挥着重要的作，电力的发展关系到社会经济的方方面面。随着科学技术的进步，一些高自动化程度、高精确度的工业设备对电能质量的要求越来越高，任何电能质量的问题都会导致设备性能的下降甚至损坏，给生产造成无法恢复的损害，随着经济社会对电能质量的要求越来越高，用电质量问题越来越突出。

2、现单一的电能质量调节装置只能解决单一的电流或者电压问题，更注重某一项特定的指标难以实现整体电网的电能质量提升，而传统的统一电能质量调节装置将电压补偿和电流补偿装置结合到一个装置中，即解决电压补偿以及电压谐波等问题，又能处理由非线性负载带来的电流谐波以及三相不对称问题，但传统的统一电能质量调节装置由于本身串并联侧耦合，存在控制相对复杂，难以有效解决大幅度电压跌落且性价比较低，补偿容量有限，后续难以加大扩展等问题。

技术实现思路

1、为了克服上述缺陷，本发明提出了一种电能质量调节系统及其控制方法。

2、第一方面，提供一种电能质量调节系统，所述电能质量调节系统包括：组合式开关单元、有源电力滤波器、动态电压恢复器单元；

3、电网出线连接所述组合式开关单元的前端，所述组合式开关单元后端出线连接到负载进线端；所述有源电力滤波器单元和动态电压恢复器单元分别依次连接于组合式开关后端至负载前端之间。

4、优选的，所述组合式开关单元包括：并联的双向晶闸管开关和机械开关。

5、优选的，所述有源电力滤波器包括：依次连接的第一lc滤波电路、二级管钳位式三电平以及第一直流侧储能单元。

6、优选的，所述动态电压恢复器单元包括：接地变压器、第二lc滤波电路、三相桥式电压源型变换器以及第二直流侧储能单元。

7、进一步的，第一直流侧储能单元或第二直流侧储能单元使用的电为磷酸铁锂电池。

8、第二方面，提供一种基于所述的电能质量调节系统的控制方法，所述方法包括：

9、通过有源电力滤波器单元检测线路中的谐波分量，并生成于所述谐波分量大小相等、方向相反的波形抵消所述谐波分量；

10、其中，当电网电压跌落超出范围时，通过组合式开关单元断开电网于负载之间的连接关系，当电网电压跌落未超出范围时，通过组合式开关单元建立电网于负载之间的连接关系；当组合式开关单元为闭合状态时，控制动态电压恢复器单元为其内部直流侧储能单元进行充电，当组合式开关单元为断开状态时，控制动态电压恢复器单元为负载供电。

11、优选的，所述控制动态电压恢复器单元为其内部直流侧储能单元进行充电，包括：

12、控制动态电压恢复器单元中的三相桥式电压源型变换器工作于pwm整流模式，以使动态电压恢复器单元中的直流侧储能单元进行充电。

13、优选的，所述控制动态电压恢复器单元为负载供电，包括：

14、控制动态电压恢复器单元中的三相桥式电压源型变换器工作于三相逆变模式，以使动态电压恢复器单元中的直流侧储能单元为负载供电。

15、第三方面，提供一种计算机设备，包括：一个或多个处理器；

16、所述处理器，用于执行一个或多个程序；

17、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现所述的电能质量调节方法。

18、第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现所述的电能质量调节方法。

19、本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

20、本发明提供了一种电能质量调节系统及其控制方法，包括：组合式开关单元、有源电力滤波器、动态电压恢复器单元；电网出线连接所述组合式开关单元的前端，所述组合式开关单元后端出线连接到负载进线端；所述有源电力滤波器单元和动态电压恢复器单元分别依次连接于组合式开关后端至负载前端之间。具体的，本发明有源电力滤波器单元与动态电压恢复器单元各自有直流储能单元，相互独立，在控制上更加直接、简单，同时分开的储能单元采用储能电池进行配置替代，可根据不同需求调整配置容量，解决了统一电能质量调节装置补偿容量有限的问题。进一步的，本发明中有源电力滤波器单元位于动态电压恢复器单元前端，组合式开关单元后端，这样处理动态电压恢复器单元工作在三相逆变模式下重建电压时，有源电力恢复器单元依旧可以检测线路中的电压、电流，计算产生补偿电流，用于抵消线路中的谐波，利用率更高。

技术特征：

1.一种电能质量调节系统，其特征在于，所述系统包括：组合式开关单元、有源电力滤波器、动态电压恢复器单元；

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述组合式开关单元包括：并联的双向晶闸管开关和机械开关。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述有源电力滤波器包括：依次连接的第一lc滤波电路、二级管钳位式三电平以及第一直流侧储能单元。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述动态电压恢复器单元包括：接地变压器、第二lc滤波电路、三相桥式电压源型变换器以及第二直流侧储能单元。

5.如权利要求3或4所述的系统，其特征在于，第一直流侧储能单元或第二直流侧储能单元使用的电为磷酸铁锂电池。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的电能质量调节系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制动态电压恢复器单元为其内部直流侧储能单元进行充电，包括：

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制动态电压恢复器单元为负载供电，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求6至8中任意一项所述的电能质量调节方法。

技术总结本发明涉及电能质量治理技术领域，具体提供了一种电能质量调节系统及其控制方法，包括：组合式开关单元、有源电力滤波器、动态电压恢复器单元；电网出线连接所述组合式开关单元的前端，所述组合式开关单元后端出线连接到负载进线端；所述有源电力滤波器单元和动态电压恢复器单元分别依次连接于组合式开关后端至负载前端之间。本发明提供的技术方案，能够解决统一电能质量调节装置补偿容量有限的问题。技术研发人员：陈国伟,李官军,陶大泉,陶以彬,李浩源,魏灵峰,方陈,魏新迟,孙远闯,李哲受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2