[发明专利]电能优化及限流系统

权利要求书

1.一种电能优化及限流系统，其特征在于，包括三个单相变压支路，每一个单相变压支路包括第一变压器、第二变压器、第一有源电力滤波器APF组、第二有源电力滤波器APF组、共享电容、第一电感、第二电感、第一选通开关、第二选通开关；其中，每一个有源电力滤波器APF组均包括两个与共享电容并联的IGBT桥臂，第一变压器的次级线圈与第一电感串联后的电路与第一选通开关并联在第一有源电力滤波器APF组中两个IGBT桥臂的中点之间，第二变压器的次级线圈与第二电感串联后的电路与第二选通开关并联在第二有源电力滤波器APF组中两个IGBT桥臂的中点之间；所述第一变压器的初级线圈串联在对应的单相高电压输电线中；所述第二变压器的初级线圈的一端接地，另一端连接对应的单相负载输电线。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括三个电流检测器和三个故障检测单元，每一个电流检测器用于检测一个单相负载输电线的电流；每一个故障检测单元与一个电流检测器相连，并连接相应单相变压支路中的第一选通开关和第二选通开关，用于根据电流检测器检测到的电流值确定是否存在短路，并在检测到故障时控制所连接的第一选通开关和/或第二选通开关导通。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述故障检测单元还用于在检测到短路时，闭锁发生短路的单相变压支路中的第一有源电力滤波器APF组和/或第二有源电力滤波器APF组。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：第一有源电力滤波器APF组控制电路，所述第一有源电力滤波器APF组控制电路包括三个电压补偿电路；每一个电压补偿电路包括一个补偿电压计算单元、一个与门单元和一个闭锁单元；补偿电压计算单元的输入端连接一个电流检测器，输出端连接与门的一个输入端，用于计算相应相的补偿谐波电压和电压波动信号并输入到与门的输入端；与门的另一个输入端连接相对应的闭锁单元，输出端连接对应的单相变压支路的第一有源电力滤波器APF组的控制端；

所述故障检测单元，用于在检测到短路时控制发生短路的单相变压支路中的各个闭锁单元将对应的与门闭锁。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一有源电力滤波器APF组控制电路还包括一个驱动放大器，各个与门经过所述驱动放大器连接到相应第一有源电力滤波器APF组的控制端。

6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括第二有源电力滤波器APF组控制电路，所述第二有源电力滤波器APF组控制电路包括三个电流补偿电路；每一个电流补偿电路包括一个补偿电流计算单元、一个与门单元和一个闭锁单元；补偿电流计算单元的输入端连接一个电流检测器，输出端连接与门的一个输入端，用于计算相应相的补偿谐波电流并输入到与门的输入端；与门的另一个输入端连接相对应的闭锁单元，输出端连接对应的单相变压支路的第二有源电力滤波器APF组的控制端；

所述故障检测单元，用于在检测到短路时控制发生短路的单相变压支路各个闭锁单元将对应的与门闭锁。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二有源电力滤波器APF组控制电路还包括一个驱动放大器，各个与门经过所述驱动放大器连接到相应第二有源电力滤波器APF组的控制端。

8.如权利要求2所述系统，其特征在于，所述故障检测单元进一步用于根据短路电流的大小确定短路等级，当短路等级高于预设值时，将所述第一选通开关和第二选通开关导通，当短路等级低于预设值时，将所述第一选通开关导通，并维持第二选通开关关闭。

9.如权利要求4-7任一项所述的系统，其特征在于，所述故障检测单元在检测到单相对地短路时，维持各个选通开关关闭，并维持各个与门处于非闭锁状态。