[发明专利]一种用于配电网规划的拓扑结构

说明书

本发明属于配电规划或电网电路领域，尤其涉及一种用于配电网规划的拓扑结构。相比于其他类似结构或产品，本发明方案更便于实现，其控制原理简单，对系统硬件以及应用环境要求低，同时能够被动和主动地根据电网谐波因素进行自适应调整，结合配电规划需求，可以实现在配电规划过程中实现自愈、兼容、集成的智能电网，该机构根据实际需要以及限制因素可以灵活调节谐波处理的精度以及系统能耗，灵活度高。

技术领域

本发明属于配电规划或电网电路领域，尤其涉及一种用于配电网规划的拓扑结构。

背景技术

在配电网规划过程中，不仅需要考虑到未来用户的用电负荷、用户分布等基本情况，还需要对可能发生的不利现象以及上述现象产生的因素进行限制以及提前布置，否则电网规划设计好以后可能无法再进行较好的处理，提前布置预设处理能够有效降低后序设计使用过程的工作量。

理想情况下，电网提供给用户的电能应该是标准的正弦波，由发电设备发出的电能也是完美的正弦波，但在电能传输以及使用过程中电能的电压以及电流值均会发生改变，理想状态无法保持，导致电网中的电能通常都包含了大量的谐波电流，这些谐波电流的存在会导致电力设备的提前老化、发热，降低电能的传输使用效率，该谐波信号对电能进入负载之中不仅会导致负载工作状况的失常，还会使负载产生更多的谐波信号导入电网中形成恶性循环，为避免上述状况发生，在电能使用过程中一般均需要对其进行处理以使谐波信号处于一定合理范围。但在电网规划过程中，由于事前不可能准确的获知未来电网用户的发展情况，无法利用电网的负载以及负载分布情况去准确的计算谐波信号。

发明内容

本发明创造的目的在于，提供一种用于配电网规划的拓扑结构，其能够在电网规划时期即对可能发生的谐波信号进行预处理，后期用户发展以及电网的容量变化后可以进行相应自适应调整满足新的处理需求。

为实现上述目的，本发明创造采用如下技术方案。

一种用于配电网规划的拓扑结构，其并联于电网电源以及非线性负载之间，包括MCU控制芯片、电压检测电路、电流检测电路、采样周期电路、AD转换电路、补偿电路、驱动电路以及外围拓展电路；

其前端通过负载电流检测电路连接至电网以检测电网信号，负载电流检测电路的检测结果通过AD转换电路转换成MCU控制芯片可识别和处理的信号，MCU控制芯片根据检测结果产生补偿电流控制信号，该补偿电流控制信号经过驱动电路处理后产生控制电流传递至补偿电路，补偿电路中的有源电力滤波器中的开关管受控制电流驱动控制产生补偿电流，补偿电流经过补偿电感接入电网中，同时补偿电流被补偿电流检测电路采集并经AD转换电路转换后输入MCU中作为控制信号形成滞环控制，补偿电路的直流侧的电压检测电路检测直流侧电压以保证直流侧电压始终大于电网电压。

MCU控制芯片用于根据电网中负载的电压和电流信息计算出电网信号中的谐波信号，并根据谐波信号的数据计算出所需的补偿电流，并对补偿电流进行滞环控制，产生和输出直流侧调节控制信号对直流侧的电压进行控制，输出PWM控制信号。

补偿电路包括有源电力滤波器以及相关的电路结构，用于产生抑制电网中谐波信号的补偿电流。本发明采用采用电容中点式结构的有源电力滤波器。有源电力滤波器能够有效补偿电网中的谐波信号，但再多想滤波结构中，会产生很大的零序电流，同时要求其直流侧电压必须要大于电网电压峰值，因此需要设置电压检测电路和电流检测电路，同时还需要进行过零检测。