[发明专利]一种电压支撑设备及其控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种电压支撑设备及其控制方法，设备包括：第一控制开关、第二控制开关、双向变流器、储能单元和主控制器；主控制器用于在电网电压正常时控制第一控制开关以及第二控制开关导通以通过电网电压输入端为电压输出端供电，并对储能单元充电；主控制器还用于在电网电压暂降故障时控制第一控制开关断开并控制第二控制开关导通以通过储能单元为电压输出端供电。暂降故障时切换为通过储能单元提供电压，实现了快速为负载提供电压支撑，进行短时能量补偿，保证了供电电压的完整性，从而保证了负载的正常工作，并降低了设备的成本。

技术领域

本发明实施例涉及电网技术领域，尤其涉及一种电压支撑设备及其控制方法。

背景技术

据统计，90％以上的电能质量问题是由电压暂降和电压暂升引起的，其中电压暂降为主要原因。由于暂降发生次数较为频繁，所以暂降带来的损失是巨大的，它主要影响电力电子类设备的正常工作，或者影响由新型电子类设备所控制的传统工业过程。因此对电压暂降的治理工作，保证供电电压的完整性对大型电力电子工业来说，可以减少由电压暂降带来的损失，提高企业的经济效益。

常规解决方案主要包括不间断电源(Uninterruptible Power Supply，UPS)或动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer，DVR)。但目前主流的双变换在线式UPS具有高能耗问题，其一般功率较小，通常以低压为主，主要适用于企业终端负荷治理，可以根据功率情况进行“一对一”或“一对多”应用。如果企业敏感负荷所占比重较大，可以考虑生产线级，甚至全厂级治理，此时需要高压大功率UPS，相应的造价将非常高昂，同时还涉及到电池定期维护和更换问题。DVR在应对电压暂降方面与UPS相比，有比较强的价格优势，但它自身具有致命性缺陷，即电网电压跌至50％以下，或完全中断时，DVR已经无法进行有效补偿，形同虚设。

发明内容

本发明实施例提供了一种电压支撑设备及其控制方法，以实现在电网暂降故障时为负载提供电压支撑，保证供电电压的完整性，并降低设备的成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种电压支撑设备，包括：

第一控制开关、第二控制开关、双向变流器、储能单元和主控制器；

所述第一控制开关的第一端与电网电压输入端电连接；所述第一控制开关的第二端与所述第二控制开关的第一端以及所述电压输出端电连接，所述第二控制开关的第二端与所述双向变流器的第一端电连接；所述双向变流器的第二端与所述储能单元电连接；所述第一控制开关的控制端以及所述第二控制开关的控制端与所述主控制器电连接；

其中，所述主控制器用于在所述电网电压正常时控制所述第一控制开关以及所述第二控制开关导通以通过所述电网电压输入端为所述电压输出端供电，并对所述储能单元充电；所述主控制器还用于在所述电网电压暂降故障时控制所述第一控制开关断开并控制所述第二控制开关导通以通过所述储能单元为所述电压输出端供电。

可选的，所述电压支撑设备还包括外壳，所述外壳的正面包括柜门；所述外壳内部设置有主控柜与储能柜；所述第一控制开关、第二控制开关、双向变流器和主控制器设置于所述主控柜内，并排布于所述电压支撑设备内部的正面；所述储能单元设置于所述储能柜内，并排布于所述电压支撑设备内部的背面。

可选的，还包括第一断路器、第二断路器和第三断路器；

所述第一断路器的第一端与所述电网电压输入端以及所述第二断路器的第一端电连接，所述第一断路器的第二端与所述第一控制开关的第一端电连接；所述第二断路器的第二端与所述第三断路器的第二端以及所述电压输出端电连接，所述第三断路器的第一端与所述第一控制开关的第二端以及所述第二控制开关的第一端电连接；

所述第一断路器与所述第三断路器在检修时断开连接，所述第二断路器在检修时导通以使电网电压输入端直接向电压输出端供电。