[发明专利]一种用于低压直流配电网末端的功率平衡装置

说明书

本发明公开一种用于低压直流配电网末端的功率平衡装置，包括正极端子和负极端子、一个中点端子、谐振内端子、谐振外端子、两个极稳压电容、谐振电容、谐振电感、六个晶闸管；所述正极端子连接直流配电系统的正极，负极端子连接直流配电系统的负极；极稳压电容一连接正极端子和中点端子，极稳压电容二连接负极端子和中点端子；谐振电感两端分别连接中点端子和谐振外端子；谐振电容两端分别连接中点端子和谐振内端子；本发明的装置可以在在双极供电和中点接地的单极供电模式下的低压直流配电系统中实现两极间的功率自由转移，解决正负极间出现功率不平衡的问题。

技术领域

本发明属于的是电源领域，涉及的是一种用于工作在双极供电模式及中点接地的单极接地模式下的低压直流配电网的功率平衡装置。

背景技术

随着分布式新能源大规模的接入，传统配电系统的特性被逐步改变，分布式电源需要经过AC/DC变换接入交流配电网，极大的影响了分布式能源在传统交流配电网的本地综合消纳效率，使用直流配电系统不但可以解决分布式能源的高效率接入，而且可以提升直流负荷的用电效率，进一步地提升配电系统的综合效率。

配电网连接电网和终端用户，具有网络成本低，网络数量大，负荷随机性大，电网损耗率高的特点，降低低压直流配电网建设成本，提高低压直流配电网的效率能够推动直流配电网的发展。正负极间不平衡的负载会对使用中点接地的单极供电模式和双极供电模式的配电网造成不同程度的影响，包括线路损耗增大、直流变压器及线路功率闲置及功率不足、电压不平衡甚至系统崩溃。因此，直流配电系统需要一种低成本的平衡正负极间不平衡功率的装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

解决工作在单极供电模式及中点接地的单极供电模式下的直流配电网正负极间出现功率不平衡的问题，以达到降低直流变压器及线路容量，提高线路利用效率，降低配电损耗，提高配电系统稳定性的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于低压直流配电网末端的功率平衡装置，其特征在于，包括：正极端子（101），所述正极端子（101）连接直流配电系统的正极，负极端子（102）连接直流配电系统的负极；

极稳压电容一（211）连接正极端子（101）和中点端子（103），极稳压电容二（212）连接负极端子（102）和中点端子（103）；谐振电感（221）两端分别连接中点端子（103）和谐振外端子（105）；谐振电容（213）两端分别连接中点端子（103）和谐振内端子（104）；

晶闸管一（231）阳极连接正极端子（101），晶闸管一（231）阴极连接谐振外端子（105）；晶闸管二（232）阳极连接谐振外端子（105），晶闸管二（232）阴极连接正极端子（101）；晶闸管三（233）阳极连接谐振内端子（104），晶闸管三（233）阴极连接谐振外端子（105）；晶闸管四（234）阳极连接谐振外端子（105），晶闸管四（234）阴极连接谐振内端子（104）；晶闸管五（235）阳极连接负极端子（102），晶闸管五（235）阴极连接谐振外端子（105）；晶闸管六（236）阳极连接谐振外端子（105），晶闸管六（236）阴极连接负极端子（102）。

本发明所达到的有益效果：

本发明的一种适用于工作在双极供电和中点接地的单极供电模式下的低压直流配电系统的功率平衡装置，可以在在双极供电和中点接地的单极供电模式下的低压直流配电系统中实现两极间的功率自由转移，解决正负极间出现功率不平衡的问题，通过利用电容及电感的谐振使反并联二极管实现可控关断。通过控制谐振电容充电截至电压接近极电压，实现晶闸管的低开通损耗。成本低，易于实现。

附图说明

图1 为本发明的功率平衡装置拓扑图;

图2 为本发明的功率平衡装置的控制方法中谐振电容预充电示意图;

图3 为本发明的功率平衡装置的控制方法中谐振电感充电示意图;