[发明专利]一种基于风光电互补的前馈型的电压跌落动态补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及电能质量技术领域，特别是一种基于风光电互补的前馈型的电压跌落动态补偿装置。

背景技术

发达国家对电能质量水平的要求很高，电能质量问题不仅会给工业界带来很大的经济损失，如停工和再启动导致生产成本增加，损坏反应灵敏设备，报废半成品，降低产品质量，造成营销困难而损害公司形象及和用户的良好商业关系等，而且也会给医疗等重要用电部门的设备带来危害，引起严重的生产和运行事故，美国电力研究院(EPRI)研究显示,电能质量问题每年导致美国工业在数据，材料和生产力上的损失达300亿美元(Electric Power Research Institute,1999)；日本等发达国家对电能质量要求也很高。随着我国高科技工业的迅速发展，对电能质量水平的要求越来越高，电压骤降（陷落、跌落）是其中的主要问题，电压陷落不仅会引起电力系统的电压质量问题，也会危及用电设备的安全工作，电力系统故障，大型电机启动，支路电路短路等都会引起电压陷落，虽然电压陷落时间短，但是它会引起工业过程的中断或停工，而所引起工业过程的停工期间远远大于电压陷落事故的本身时间，因此所造成的损失很大。

传统的方法，如电压调节器并不能解决这些问题，而不间断电源UPS装置虽能解决这些问题，但是其成本和运行费用都极其昂贵，为了解决上述问题，国内外对动态电压补偿器开展了研究。相比于UPS，动态电压补偿器能有效解决电压陷落的问题。但是，储能问题也一直困扰着动态电压补偿器的问题，虽然有人提出最小能量注入法等先进的方法，但是额外的储能始终影响其进一步推广、发展。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于风光电互补的前馈型的电压跌落动态补偿装置，电网正常时，利用绿色的风能、太阳能，将风能、太阳能转换为电能，供给电网；当电网电压出现故障时，输出相应的电压量，补偿电网电压的差值，确保负载电压不变化，因而保护了负载。

本发明的技术解决方案如下：

一种基于风光电互补的前馈型的电压跌落动态补偿装置，特点在于构成包括：控制器、整流单元、H桥逆变单元、旁路开关、风电直流电压传感器、风电直流电流传感器、交流电压互感器、直流升压单元、光电直流电压传感器、光电直流电流传感器、并网逆变器；

上述部件的连接关系如下：

所述的控制器的整流控制端与所述的整流单元的输入控制端相连，所述的控制器的H桥逆变控制端与所述的H桥逆变单元的输入控制端相连，所述的控制器的直流升压控制端与直流升压单元的输入控制端相连，所述的控制器（1）的旁路开关控制端与所述的旁路开关的控制端相连；所述的控制器的风电直流电压输入端与所述风电直流电压传感器的输出端相连，所述的控制器的风电直流电流输入端与所述风电直流电流传感器的输出端相连，所述的控制器的交流电流输入端与所述交流电压互感器的输出端相连，所述的控制器的转子转速、转子角度输入信号输入端与同步发电机的测速码盘输出端相连，所述的控制器的光电直流电压输入端与所述光电直流电压传感器的输出端相连，所述的控制器的光电直流电流输入端与所述光电直流电流传感器的输出端相连，所述的控制器的并网逆变控制端与所述的并网逆变器相应的控制端相连；

所述的整流单元的交流输入端与风电同步发电机的输出端相连，所述的整流单元的直流输出端与所述的直流升压单元的直流输出端相连；

所述的整流单元的直流输出端与直流升压单元的直流输出端相连后与所述的并网逆变器的直流母线端、H桥逆变单元的直流母线端相连；

所述的旁路开关的两端与所述H桥逆变单元的交流输出端相连，并串接在电网的输电线中，分别与电网的供电端和负载端相连；

所述的风电直流电压传感器的输入端与所述整流单元的直流输出端相连；

所述的风电直流电流传感器的输入端串接于所述整流单元的直流输出端；

所述的交流电压互感器的输入端与电网公共点电压相连；

所述的直流升压单元的直流输入端与光伏电池板的输出端相连，所述的直流升压单元的直流输出端与所述的光电直流电压传感器的输入端、所述的光电直流电流传感器的输入端和所述的H桥逆变单元的直流输入端相连；

所述的并网逆变器的直流母线端与所述H桥逆变单元的直流母线端相连，其所述的并网逆变器的交流输出端与电网公共点电压相并连。

所述的控制器由中央处理单元实现，其核心是数字信号处理器、单片机或计算机。

利用所述的基于风光电互补的前馈型的电压跌落动态补偿装置进行动态补偿的方法，其特点在于，该方法包括下列具体步骤：