[发明专利]零序电压补偿装置和配电系统

权利要求书

1.一种零序电压补偿装置，应用于配电系统，其特征在于，所述配电系统包括三相电源、负载和中性线，所述零序电压补偿装置包括用于向所述配电系统输出补偿电压的电压补偿电路和用于根据所述配电系统当前的工作电压和工作电流控制所述补偿电压的相位和幅值的控制器；

所述电压补偿电路的输入端和所述负载的第一端分别与所述三相电源连接，所述电压补偿电路的第一输出端和第二输出端分别与所述负载的第二端和所述中性线连接，所述控制器的输入端与所述负载的第一端连接，输出端与所述电压补偿电路的控制端连接。

2.根据权利要求1所述的零序电压补偿装置，其特征在于，所述电压补偿电路包括整流电路、逆变电路以及输出电路；

所述整流电路的输入端与所述三相电源连接、输出端与所述逆变电路的输入端连接，所述逆变电路的输出端与所述输出电路的输入端连接、控制端与所述控制器的输出端连接，所述输出电路的第一输出端和第二输出端分别与所述负载的第二端和所述中性线连接。

3.根据权利要求2所述的零序电压补偿装置，其特征在于，所述电压补偿电路还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路设置于所述整流电路的输出端与所述逆变电路的输入端之间。

4.根据权利要求3所述的零序电压补偿装置，其特征在于，所述电压补偿电路还包括关联设置的过压检测电路和过压保护电路，所述过压检测电路的两端分别与所述输出电路的第一输出端和第二输出端连接，所述过压保护电路设置于所述第一滤波电路的输出端与所述逆变电路的输入端之间；

所述过压检测电路用于检测所述配电系统的零序电压是否超出预设电压，所述过压保护电路用于在所述配电系统的零序电压超出所述预设电压时切断对所述逆变电路的供电，以使所述输出电路无补偿电压输出。

5.根据权利要求2或3所述的零序电压补偿装置，其特征在于，所述电压补偿电路还包括第二滤波电路，所述第二滤波电路设置于所述逆变电路的输出端与所述输出电路的输入端之间。

6.根据权利要求2或3所述的零序电压补偿装置，其特征在于，所述输出电路包括零序变压器，所述零序变压器的初级线圈与所述逆变电路的输出端连接，次级线圈的两端分别与所述负载的第二端和所述中性线连接。

7.根据权利要求6所述的零序电压补偿装置，其特征在于，所述电压补偿电路还包括电流互感器，所述电流互感器设置于所述零序变压器的次级线圈与所述负载的第二端之间并与所述控制器的输入端连接；

所述电流互感器用于检测所述配电系统中性线的电流值并将该电流值发送至所述控制器，所述控制器用于根据所述电流值调节所述零序变压器的阻抗参数以控制所述补偿电压。

8.根据权利要求7所述的零序电压补偿装置，其特征在于，所述零序变压器包括设置有所述初级线圈和所述次级线圈的第一铁芯、设置有脱扣部件的第二铁芯以及用于连接所述第一铁芯和第二铁芯的弹性部件；

所述控制器通过所述脱扣部件和弹性部件的配合设置可以控制所述第一铁芯和所述第二铁芯的相对位置关系以调节所述零序变压器的阻抗参数。

9.一种配电系统，其特征在于，包括三相电源、负载、中性线以及权利要求1-8任意一项所述的零序电压补偿装置，所述零序电压补偿装置包括用于向所述配电系统输出补偿电压的电压补偿电路和用于根据所述配电系统当前的工作电压和工作电流控制所述补偿电压的相位和幅值的控制器；

所述电压补偿电路的输入端和所述负载的第一端分别与所述三相电源连接，所述电压补偿电路的第一输出端和第二输出端分别与所述负载的第二端和所述中性线连接，所述控制器的输入端与所述负载的第一端连接，输出端与所述电压补偿电路的控制端连接。

10.根据权利要求9所述的配电系统，其特征在于，所述配电系统为三相四线制，所述负载包括分别设置于各相电路中的第一负载、第二负载以及第三负载；

所述第一负载的第一端、所述第二负载的第一端以及所述第三负载的第一端分别连接三相电源且分别与所述电压补偿电路的三个输入端连接，所述第一负载的第二端、所述第二负载的第二端以及所述第三负载的第二端连接后通过所述电压补偿电路与所述中性线连接。