[发明专利]一种并联高速切换型电压暂降治理系统

说明书

本发明公开了一种并联高速切换型电压暂降治理系统，包括电网连接端V_in、输入开关K_s2、切换开关单元S_b、输出开关K_s3、旁路开关K_s1、电压暂降治理单元V_su、负载连接端V_out、系统检测控制单元S_cu，其中，电网连接端V_in、输入开关K_s2、切换开关单元S_b、输出开关K_s3、负载连接端V_out依次串联于电网跟负载之间；旁路开关K_s1跨接于电网连接端V_in与负载连接端V_out之间；电压暂降治理单元V_su连接在输出开关K_s3的进线连接端上；系统检测控制单元S_cu跨接于电网连接端V_in与负载连接端V_out之间。采用本发明的电压暂降治理系统，在确保系统运行安全的情况下，能够尽可能缩短切换时间，实现更高质量的电压暂降以及电压短时中断治理。

技术领域

本发明涉及配电网电压暂降优化治理技术领域，具体涉及一种并联高速切换型电压暂降治理系统。

背景技术

电压暂降是瞬态发生的一种故障现象，主要受极端天气因素和电力运行故障产生，包括雷电、暴风雪灾、大功率冲击性负荷启动运行等，尤其在我国南方地区，电压暂降发生的频次，呈逐年增长趋势。电压暂降给工业生产和居民生活带来了较大影响，尤其是随着我国工业转型升级，将低端生产加工业向具有高附加值、高科技含量的产业转型升级，而高科技产业尤其以精密智能制造为代表的工业4.0产业，如光电技术、航空航天技术、半导体生产加工、机器人生产加工线等对供电品质要求高，供电质量不合格将造成生产流程中断，生产设备损毁，产线商品报废等严重的经济损失。另外，冶金、医院、军工、煤矿生产等产业对供电质量要求高，尤其是电压暂降对其影响严重，部分已经超越了经济损失的范畴，短时甚至几个周波的电压暂降或短时中断都会导致劣质产品甚至质量事故，更有可能造成设备的严重损坏，不仅造成经济损失还同时威胁人身安全。可见，供电质量是工业生产质量保证的基础，经济社会发展的保证。电压跌落、电压波动、瞬时断电等问题都将造成敏感设备工作异常，给电力用户生产、生活带来巨大损失。

针对电压暂降、瞬时断电等供电质量问题，越来越多的采用并联切换型电压暂降治理，主要是针对电压暂降敏感设备的就地治理，当主电源发生电压异常，通过并联切换型电压暂降治理装置，实现电压暂降治理，电源电压恢复正常后，切换回主电源供电。设备本来对电压暂降敏感，在切换治理的过程中，需要保证整个切换和治理输出的时间要短，在敏感设备耐受范围内，储能双向变流器逆变输出时间一般可以做到3ms以内，切换开关单元的切换时间将影响整个系统的性能指标，根据调研了解到的情况，无论是半导体行业还是精密制造，可以耐受的暂降失压时间为10ms以内，也就是切换开关单元的切换时间要求至少在7ms以内，否则暂降治理的意义将大打折扣。通过实现一种并联高速切换型电压暂降治理系统，在系统运行安全的前提下，尽可能缩短切换时间，实现更高质量的电压暂降以及电压短时中断治理。

中国专利CN109980652A，针对电压暂降治理采用交直流混合配电方案，交流输入回路下，采用变压器、不控整流AC/DC、PWM DC/AC逆变器和变压器构成敏感负荷供电回路；直流供电输入，采用蓄电池、双向DC/DC变换器、双向DC/DC的输出连接交流供电回路的AC/DC的输出，在发生暂降(较深暂降深度)情况下，交流回路的AC/DC将失去实际作用。

中国专利CN110011341A，通过储能电池和双向DC/DC变换器，连接至敏感负荷的直流侧，在发生电压暂降情况下，由储能单元为其提供短时直流侧供电，该电压暂降治理方案具有一定的适用性，针对可以方便接出设备的直流侧的敏感设备，对于不方便引出直流侧或者不具有所有直流侧的敏感用电设备，将不再适用。