[发明专利]一种功率单元、功率单元控制系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种功率单元、功率单元控制系统及其控制方法，功率单元包括交流输入熔断器、三相不控整流桥、直流母线电容、放电电阻、H桥逆变单元、旁路开关、双向DC/DC变换器、功率二极管、直流接触器、直流熔断器、储能电池组及功率单元控制器，功率单元控制器对功率单元进行控制，本发明通过多级串联可构成不同电压等级的电能质量综合治理装置，在电网电压出现暂降、短时中断等异常状态时，可以实现对负荷的不间断供电；在电网电压正常情况下，可实现负载的高质量可靠供电，同时能对功率单元中的储能电池组进行主动充放电管理，进而延长储能电池组使用寿命。

技术领域

本发明涉及电力电子装置的控制技术领域，特别涉及一种功率单元、功率单元控制系统及其控制方法。

背景技术

近年来，配电网源网荷的多元化趋势使电能质量问题从单一指标向综合事件发展，各类电能质量问题给企业、社会造成的经济损失和不良影响日益突出，用户对实现多类型电能质量综合治理的需求日趋强烈。多类电能质量问题的分散式治理存在治理设备投资巨大，运维费用昂贵，多目标分散式治理难以实现优化协调控制等问题。

当前本领域关于级联式电能质量治理装置中的功率单元拓扑结构及控制方法，在电网电压出现暂降时，难以实现对负荷的不间断供电；在电网电压正常时，由于缺乏对储能电池组的主动充放电管理，不能有效延长储能电池组的使用寿命。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种功率单元、功率单元控制系统及其控制方法。

本发明提供的一种功率单元、功率单元控制系统及其控制方法，通过多级串联可构成不同电压等级的电能质量综合治理装置，在电网电压出现暂降、短时中断等异常状态时，可以实现对负荷的不间断供电；在电网电压正常情况下，可实现负载的高质量可靠供电，同时能对功率单元中的储能电池组进行主动充放电管理，进而延长储能电池组使用寿命。

本发明的技术方案：

一种功率单元，包括三相不控整流桥、H桥逆变单元、双向DC/DC变换器以及储能电池组，

所述三相不控整流桥的输入端连接移相变压器的副边绕组，用以对移相变压器输入电流进行整流；

所述三相不控整流桥的输出端连接H桥逆变单元的输入端，H桥逆变单元用以将经过三相不控整流桥整流后的电流进行逆变处理；

所述H桥逆变单元的输出端与负载相连接，用以将经过H桥逆变单元逆变处理后的电流输出给负载；

所述双向DC/DC变换器的输入端与三相不控整流桥的输出端连接，双向DC/DC变换器的输出端连接储能电池组，用以控制储能电池组的充电和放电从而延长储能电池组寿命。

所述三相不控整流桥的输入端与移相变压器的副边绕组之间还连接有用以对三相不控整流桥进行过流保护的交流输入熔断器。

所述H桥逆变单元的输出端与负载之间还连接有旁路开关用以对负载供电进行控制。

所述三相不控整流桥与H桥逆变单元之间还并联连接有直流母线电容，直流母线电容上并联连接放电电阻，直流母线电容和放电电阻配合用以滤除经过三相不控整流桥整流后的直流母线电压上的纹波。

所述双向DC/DC变换器的输出端还连接功率二极管，所述功率二极管串联连接直流接触器和直流熔断器后接入到三相不控整流桥输出端正极。

所述双向DC/DC变换器的低压侧正极连接功率二极管的正极，双向DC/DC变换器的高压侧正极连接功率二极管的负极，双向DC/DC变换器的负极接入到三相不控整流桥输出端负极。