[发明专利]一种交直流低压配电网自动投切装置

权利要求书

1.一种交直流低压配电网自动投切装置，其特征在于，包括：采样电路、电量测量模块、无功功率协调控制模块、主控模块和投切模块；所述采样电路与所述电量测量模块电性连接；所述电量测量模块、所述无功功率协调控制模块和所述投切模块分别与所述主控模块电性连接；

所述采样电路用于采集所述交直流低压配电网中的各种电参数，并将各种电参数的强电信号转换为弱电信号；

所述电量测量模块根据所述弱电信号计算所述交直流低压配电网的当前电量；

所述主控模块根据所述当前电量控制所述投切模块的工作状态；

所述无功功率协调控制模块用于协调分配所述交直流低压配电网中的柔性直流单元的无功功率、调相机的无功功率和交流滤波器的无功功率，并在所述投切模块投切至所述交流滤波器时，减小所述交直流低压配电网中母线电压波动。

2.根据权利要求1所述的一种交直流低压配电网自动投切装置，其特征在于，所述无功功率协调控制模块包括调相机无功控制模块和柔性直流单元无功控制模块；

所述调相机无功控制模块用于在所述投切模块投切至所述交流滤波器时，控制所述调相机的无功功率增减方向与所述交流滤波器投切过程产生的无功功率变化方向相反；

所述柔性直流单元无功控制模块用于将所述交流滤波器与所述柔性直流单元的无功功率出力相配合，计算所述交直流低压配电网中直流系统的不平衡无功差额与预设值区间的差额大小；

所述主控模块根据所述差额大小控制所述投切模块投入或切除所述交流滤波器。

3.根据权利要求2所述的一种交直流低压配电网自动投切装置，其特征在于，所述调相机无功控制模块包括无功储备模块、第一控制模块和稳压模块；所述第一控制模块分别与所述无功储备模块、所述稳压模块和所述主控模块电性连接；

所述无功储备模块用于在所述交直流低压配电网中的交流电压处于稳定状态下，协调分配所述调相机的无功功率和所述交流滤波器的无功功率，控制所述调相机的运行点留有足够的动态无功功率储备；

所述第一控制模块用于在所述投切模块投入所述交流滤波器之前，减小所述调相机的无功功率；在所述投切模块切除所述交流滤波器之前，增加所述调相机的无功功率；

所述稳压模块用于在所述交直流低压配电网中的交流电压处于波动状态下，达到所述调相机的运行极限但仍不能将交流电压调节至预设值时，发出稳压信号至所述主控模块；

所述主控模块根据所述稳压信号控制所述投切模块投入至所述交流滤波器。

4.根据权利要求2所述的一种交直流低压配电网自动投切装置，其特征在于，所述柔性直流单元无功控制模块包括依次电性连接的不平衡无功功率差额计算模块、判断模块和第二控制模块；

所述不平衡无功功率差额计算模块用于根据所述交直流低压配电网中的常规直流单元消耗的无功功率Q₁、所述交流滤波器的补偿无功容量Q₂和所述柔性直流单元额外发出的无功功率Q₃，计算不平衡无功功率差额ΔQ；

所述判断模块用于判断所述不平衡无功功率差额是否达到所述交流滤波器投入无功容量的上限值或所述交流滤波器切除无功容量的下限值；

所述第二控制模块用于在所述不平衡无功功率差额达到所述交流滤波器投入无功容量的上限值，延时一定时间后，发出投入信号至所述主控模块；在所述不平衡无功功率差额达到所述交流滤波器切除无功容量的下限值时，延时一定时间后，发出切除信号至所述主控模块；

所述主控模块用于根据所述投入信号或所述切除信号将所述投切模块投入或切除所述交流滤波器。

5.根据权利要求4所述的一种交直流低压配电网自动投切装置，其特征在于，不平衡无功功率差额ΔQ的计算公式为：ΔQ＝Q₁-Q₂-Q₃。

6.根据权利要求4所述的一种交直流低压配电网自动投切装置，其特征在于，所述不平衡无功功率差额达到所述交流滤波器投入无功容量的上限值时，投入所述交流滤波器的延时时间为5s。