[发明专利]一种用于配电系统的储能型功率调节器及配电系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统，具体涉及一种用于配电系统的储能型功率调节器及配电系统。

背景技术

目前，我国的配电交流系统一般都采用三相对称的供电运行方式。然而，实际所供带的负荷则含有大量的单相负荷，且存在三单相负荷分配不合理的现象，从而致使配电系统出现三相负荷不对称运行的状况，由此也会产生一系列的不良影响，例如：降低了三相变压器的利用率，增加了变压器和电力线路的功率损耗，造成了三相电压不平衡影响到设备的正常运行。此外，为提高供电可靠性，一般的重要用户都采用了双电源供电方式。其中，主备电源在切换过程中，为避免冲击电流，一般均设定了一定的延时时间，这将对用户的供电可靠性造成不利的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种用于配电系统的储能型功率调节器及配电系统，不仅可以平衡配电变压器三相电流，而且还能实现主备电源在切换过程中保持对用户的不间断供电。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一方面，作为具有两条以上储能型链式功率调节支路的通用实例，本发明提供一种用于配电系统的储能型功率调节器，包括第一双绕组自耦变压器、第二双绕组自耦变压器以及储能型链式功率调节单元，所述储能型链式功率调节单元连接于第一双绕组自耦变压器、第二双绕组自耦变压器之间，所述储能型链式功率调节单元由两条以上的储能型链式功率调节支路首尾相连呈链状结构，所述储能型链式功率调节支路由依次串联的第一单相全桥AC-DC变换器、第一双向DC-DC变换器，储能装置、第二双向DC-DC变换器、第二单相全桥DC-AC变换器构成，且位于链首的第一单相全桥AC-DC变换器、位于链尾的第一单相全桥AC-DC变换器的出线端子和第一双绕组自耦变压器的低压绕组对应的出线端子相连，位于链首的第二单相全桥DC-AC变换器、位于链尾的第二单相全桥DC-AC变换器的出线端子和第二双绕组自耦变压器的低压绕组对应的出线端子相连，第一双绕组自耦变压器、第二双绕组自耦变压器的高压绕组均为一个出线端子分别作为储能型功率调节器的输出端、另一个出线端子接地。

优选地，所述位于链首的第一单相全桥AC-DC变换器的出线端子和第一双绕组自耦变压器的低压绕组对应的出线端子之间串联有第一单相滤波电感。

优选地，所述位于链首的第二单相全桥DC-AC变换器的出线端子和第二双绕组自耦变压器的低压绕组对应的出线端子之间串联有第二单相滤波电感。

优选地，所述储能装置为超级电容器、锂电池或者蓄电池。

优选地，所述第一单相全桥AC-DC变换器、第一双向DC-DC变换器、第二双向DC-DC变换器、第二单相全桥DC-AC变换器均为基于全控开关器件的功率变换器。

优选地，所述全控开关器件为绝缘栅双极型功率管IGBT、电子注入增强栅晶体管IEGT、集成门极换流晶闸管IGCT、可关断晶闸管GTO中的一种。

另一方面，作为具有单条储能型链式功率调节支路的特例，本发明还提供一种用于配电系统的储能型功率调节器，包括第一双绕组自耦变压器、第二双绕组自耦变压器以及储能型链式功率调节单元，所述储能型链式功率调节单元连接于第一双绕组自耦变压器、第二双绕组自耦变压器之间，所述储能型链式功率调节单元由一条储能型链式功率调节支路构成，所述储能型链式功率调节支路由依次串联的第一单相全桥AC-DC变换器、第一双向DC-DC变换器，储能装置、第二双向DC-DC变换器、第二单相全桥DC-AC变换器构成，且所述第一单相全桥AC-DC变换器的出线端子和第一双绕组自耦变压器的低压绕组对应的出线端子相连，所述第二单相全桥DC-AC变换器的出线端子和第二双绕组自耦变压器的低压绕组对应的出线端子相连，第一双绕组自耦变压器、第二双绕组自耦变压器的高压绕组均为一个出线端子分别作为储能型功率调节器的输出端、另一个出线端子接地。

优选地，所述第一单相全桥AC-DC变换器的出线端子和第一双绕组自耦变压器的低压绕组对应的出线端子之间串联有第一单相滤波电感。

优选地，所述第二单相全桥DC-AC变换器的出线端子和第二双绕组自耦变压器的低压绕组对应的出线端子之间串联有第二单相滤波电感。

另一方面，本发明还提供一种配电系统，包括配电变压器和负载，所述配电变压器低压侧的三相线路与负载相连，所述配电变压器低压侧的三相线路的A相、B相之间以及B相、C相之间均连接有前述用于配电系统的储能型功率调节器。

本发明用于配电系统的储能型功率调节器具有下述优点：