[发明专利]一种三合一电力电子补偿变电站

权利要求书

1.一种三合一电力电子补偿变电站，包括三相相线和中性线；其特征在于：所述三相相线与中性线输入输出端之间串并接一个电压补偿模块(1)，即所述电压补偿模块(1)的输入端连接三相相线输入端和中性线输入端，输出端连接三相相线输出端，所述电压补偿模块(1)用于补偿输电线路跌落的电压，改善电压质量使得线路末端电压符合电网供电标准；

所述三相相线与中性线之间并接一个电能质量补偿模块(2)，所述电能质量补偿模块(2)用于实现线路电流的综合补偿，包括：无功补偿、谐波补偿以及三相不平衡补偿，全面提升输电线路的电能传输质量；

所述三相相线与中性线之间并接一个储能电源模块(3)，所述储能电源模块(3)用于实现电网的负荷峰谷调节，以及为所述电压补偿模块(1)、所述电能质量补偿模块(2)提供其补偿所需能量来源；

所述电力电子补偿变电站能量管理模块(4)与所述电压补偿模块(1)、所述电能质量补偿模块(2)、所述储能电源模块(3)以及所述传感检测模块(5)电连接，用于接收所述传感检测模块(5)获取的输电线路的三相电压电流信息并对其进行分析处理，综合决策生成各个子模块的控制参考指令(设定值)输出至相应的子模块控制器单元，进行协调控制，实现所述三合一电力电子补偿变电站内部能量流动的统一管理；

所述传感检测模块(5)用于获取输电线路的信息并将其分别输出至所述电压补偿模块(1)、所述电能质量补偿模块(2)、所述储能电源模块(3)以及所述电力电子补偿变电站能量管理模块(4)，为其提供输电线路运行的三相电压电流反馈信息；

所述电压补偿模块(1)、所述电能质量补偿模块(2)以及所述储能电源模块(3)共同并联至所述公共直流母线(6)上，所述公共直流母线(6)用于实现所述三合一电力电子补偿变电站内部的能量流动。

2.根据权利要求1所述三合一电力电子补偿变电站，其特征在于：所述电压补偿模块(1)，包括：取电单元(11)、补偿变压器(12)、交流调压变换器(13)、逆变器(14)和调压控制单元(15)，其中，所述取电单元(11)采用隔离变压器，所述隔离变压器一次侧绕组并联于三相相线与中性线之间，二次侧绕组经开关器件与所述交流调压变换器(13)相连，用于从电网获取电压补偿过程所需的能量来源；

所述逆变器(14)的直流侧输入端与所述公共直流母线(6)相连，用于从所述公共直流母线(6)上获取电压补偿过程所需的能量来源；

所述交流调压变换器(13)的交流侧输入端与所述取电单元(11)的输出端及所述逆变器(14)的交流侧输出端相连，所述交流调压变换器(13)的交流侧输出端与所述补偿变压器(12)的一次侧绕组相连，用于根据所述调压控制单元(15)输出的控制信号进行功率变换，在线路需要电压补偿时产生所需的补偿电压输出至补偿变压器(12)的一次侧绕组，实现线路相应的电压补偿；

所述补偿变压器(12)的二次侧绕组串联在三相相线线路中，用于将所述交流调压变换器(13)输出的补偿电压耦合至输电线路中；

所述调压控制单元(15)的输出端与所述取电单元(11)、所述交流调压变换器(13)以及所述逆变器(14)连接，所述调压控制单元(15)的输入端接收所述电力电子补偿变电站能量管理模块(4)输出的控制给定指令以及所述传感检测模块(5)输出的三相电压信息，用于根据上述信息，确定所述电压补偿模块的工作状态、能量来源以及控制策略，当线路需要电压补偿时，生成第一控制指令控制所述取电单元(11)中开关器件的通断以及所述逆变器(14)中开关器件的通断从而确定能量供给来源，生成第二控制指令输出给所述交流调压变换器(13)，控制其内部相应开关器件的通断，从而产生相应的补偿电压，在线路无需电压补偿时，控制相应器件关断，不产生补偿电压。