[发明专利]天然气电站冲击负载动态补偿装置及方法

权利要求书

1.天然气电站冲击负载动态补偿装置，其特征在于，该装置包括基于PAC的主控单元(1)、储能单元(2)、多重DC/DC单元(3)、四象限整流/逆变单元(4)、LCL滤波单元(5)、电站网络信息检测单元(6)和隔离电源(7)；

电站网络信息检测单元(6)用于检测天然气电站供电网的三相电流信号，电站网络信息检测单元(6)的电流采集信号输出端连接四象限整流/逆变单元(4)的电网电流采集信号输入端，电站网络信息检测单元(6)的三相电流信号经LCL滤波单元(5)滤波后输入至四象限整流/逆变单元(4)的三相电流信号输入端，

基于PAC的主控单元(1)的电网电流信号输入电流转换控制信号输出端连接四象限整流/逆变单元(4)的电网电流信号输出电流转换控制信号输入端，多重DC/DC单元(3)的储能信号输出端连接储能单元(2)的储能信号输入端，多重DC/DC单元(3)的充放电控制信号输入充放电状态反馈信号输出端连接基于PAC的主控单元(1)的充放电控制信号输出充放电状态反馈信号输入端，基于PAC的主控单元(1)的采集开关控制信号输出端连接电站网络信息检测单元(6)的采集开关控制信号输入端，基于PAC的主控单元(1)的储能开关控制信号输出端连接储能单元(2)的储能开关控制信号输入端，所述隔离电源用于为多重DC/DC单元(3)、四象限整流/逆变单元(4)和基于PAC的主控单元(1)供电。

2.根据权利要求1所述的天然气电站冲击负载动态补偿装置，其特征在于，控制单元(1)包括模拟量采集板(11)、PAC控制器(12)和开关量板(13)；

储能单元(2)包括超级电容CSC、放电电阻R1、放电控制开关SW2、电压传感器VT3、隔离开关QF2、保险F6和保险F7；隔离开关QF2包括两个开关，所述两个开关为联动开关，

多重DC/DC单元(3)包括功率开关模块CM31、功率开关模块CM32、功率开关模块CM33、功率开关模块CM34、一号控制板(32)、电压传感器TV1、电压传感器TV2和直流母线滤波电容CO；

功率开关模块CM31包括高频滤波电容C31、绝缘栅双极型功率管T31、绝缘栅双极型功率管T32、电流传感器CT31、平波电抗器L31和高频滤波电容C32；

功率开关模块CM32包括高频滤波电容C33、绝缘栅双极型功率管T33、绝缘栅双极型功率管T34、电流传感器CT32、平波电抗器L32和高频滤波电容C34；

功率开关模块CM33包括高频滤波电容C35、绝缘栅双极型功率管T35、绝缘栅双极型功率管T36、电流传感器CT33、平波电抗器L34和高频滤波电容C36；

功率开关模块CM34包括高频滤波电容C37、绝缘栅双极型功率管T37、绝缘栅双极型功率管T38、电流传感器CT34、平波电抗器L34和高频滤波电容C38；

四象限整流/逆变单元(4)包括四个功率开关模块，功率开关模块CM41、功率开关模块CM42、功率开关模块CM43和二号控制板(42)；

功率开关模块CM41包括电流传感器CT41、绝缘栅双极型功率管T41、绝缘栅双极型功率管T42和高频率波电容C41；

功率开关模块CM42包括电流传感器CT42、绝缘栅双极型功率管T43、绝缘栅双极型功率管T44和高频率波电容C42；

功率开关模块CM43包括电流传感器CT43、绝缘栅双极型功率管T45、绝缘栅双极型功率管T46和高频率波电容C43；

LCL滤波单元(5)包括平波电抗器L51、平波电抗器L52、平波电抗器L53、平波电抗器L54、平波电抗器L55、平波电抗器L56、滤波电容C51、滤波电容C52和滤波电容C53

电站网络信息检测单元(6)包括三相隔离开关QF1、三相空气开关KM1、电压传感器VT61、电压传感器VT62、保险F61、保险F62和保险F63；

三相隔离开关QF1和三相空气开关KM1均为三相联动开关，三相隔离开关QF1与三相空气开关KM1串联，三相隔离开关QF1的的三个固定端分别连接天然气电站的三相电源，三相空气开关KM1的三个活动端分别通过保险F61、保险F62和保险F63与LCL滤波单元(5)的波电抗器L51、平波电抗器L53和平波电抗器L55串联；波电抗器L51的另一端同时连接平波电抗器L52的一端和滤波电容C51的一端，滤波电容C51的另一端接滤波电容的三相中性点CN、平波电抗器L53的另一端同时连接平波电抗器L54的一端和滤波电容C52的一端，滤波电容C52的另一端接滤波电容的三相中性点CN，平波电抗器L55的另一端同时连接平波电抗器L56的一端和滤波电容C53的一端，滤波电容C53的另一端接滤波电容的三相中性点CN，

平波电抗器L52的另一端连接电流传感器CT41的一端，电流传感器CT41的另一端同时连接绝缘栅双极型功率管T41的漏极和绝缘栅双极型功率管T42的源极，缘栅双极型功率管T41的源极同时连接电容C41的一端、电压传感器TV1的一端、直流母线滤波电容CO的一端、高频滤波电容C31的一端、高频滤波电容C37的一端、绝缘栅双极型功率管T37的源极和绝缘栅双极型功率管T31的源极，绝缘栅双极型功率管T42的漏极同时连接电容C41的另一端、电压传感器TV1的另一端、高频滤波电容C31的另一端、绝缘栅双极型功率管T32的漏极和电容C32的一端；

电流传感器CT31的一端同时连接绝缘栅双极型功率管T31的漏极和绝缘栅双极型功率管T32的源极；电流传感器CT31的另一端连接平波电抗器L31的一端，

平波电抗器L54的另一端连接电流传感器CT42的一端，电流传感器CT42的另一端同时连接绝缘栅双极型功率管T43的漏极和绝缘栅双极型功率管T44的源极，绝缘栅双极型功率管T43的源极同时连接高频滤波电容C33的一端、高频滤波电容C42的一端和绝缘栅双极型功率管T33的源极；绝缘栅双极型功率管T44的漏极同时连接电容C42的另一端、高频滤波电容C33的另一端、绝缘栅双极型功率管T34的漏极和电容C34的一端；

电流传感器CT32的一端同时连接绝缘栅双极型功率管T33的漏极和绝缘栅双极型功率管T34的源极；电流传感器CT32的另一端连接平波电抗器L32的一端；

平波电抗器L56的另一端连接电流传感器CT43的一端，电流传感器CT43的另一端同时连接绝缘栅双极型功率管T45的漏极和绝缘栅双极型功率管T46的源极，绝缘栅双极型功率管T45的源极同时连接高频电容C43的一端高频滤波电容C35的一端和绝缘栅双极型功率管T35的源极，

绝缘栅双极型功率管T46的漏极同时连接电容C43的另一端、高频滤波电容C35的另一端、绝缘栅双极型功率管T36的漏极和高频电容C36的一端；

电流传感器CT33的一端同时连接绝缘栅双极型功率管T35的漏极和绝缘栅双极型功率管T36的源极；电流传感器CT33的另一端连接平波电抗器L33的一端，

直流母线滤波电容CO的另一端同时连接高频滤波电容C37的另一端、绝缘栅双极型功率管T38的漏极、高频滤波电容C38的一端和高频电容C36的一端、高频电容C34的一端、高频电容C34的一端、电压传感器TV2的一端和保险F7的一端，

电流传感器CT34的一端同时连接绝缘栅双极型功率管T37的漏极和绝缘栅双极型功率管T38的源极，电流传感器CT34的另一端连接平波电抗器L34的一端，平波电抗器L34的另一端同时连接平波电抗器L31的平波电抗器L31的另一端、高频滤波电容C32的另一端、平波电抗器L32的另一端、高频滤波电容C34的另一端、平波电抗器L33的另一端、高频滤波电容C36的另一端、高频滤波电容C38的另一端、电压传感器TV2的另一端和保险F6的一端；

保险F6的另一端连接隔离开关QF2中一个开关的一端，该开关的另一端同时连接电压传感器VT3的一端、放电控制开关SW2的一端和超级电容CSC的一端，

保险F7的另一端同时连接隔离开关QF2中另一个开关的一端，该开关的另一端同时连接电压传感器VT3的另一端、电阻R2的一端和超级电容CSC的另一端，电阻R2的另一端连接放电控制开关SW2的另一端；

绝缘栅双极型功率管T41的栅极、绝缘栅双极型功率管T42的栅极、绝缘栅双极型功率管T43的栅极、绝缘栅双极型功率管T44的栅极、绝缘栅双极型功率管T45的栅极和绝缘栅双极型功率管T46的栅极均连接二号控制板(42)的驱动信号输出端；

一号控制板(32)的驱动信号输出端同时连接绝缘栅双极型功率管T31的栅极、绝缘栅双极型功率管T32的栅极、绝缘栅双极型功率管T33的栅极、绝缘栅双极型功率管T34的栅极、绝缘栅双极型功率管T35的栅极、绝缘栅双极型功率管T36的栅极、绝缘栅双极型功率管T37的栅极和绝缘栅双极型功率管T38的栅极；

电流传感器CT31采集信号端同时连接电流传感器CT32采集信号端、电流传感器CT33采集信号端、电流传感器CT34采集信号端和一号控制板(32)的电流采集信号输入端，

电压传感器TV2的电压采集信号输出端连接一号控制板(32)的转换后电压信号输入端，电压传感器TV1的电压采集信号输出端连接一号控制板(32)的逆变/整流后电压信号输入端，

隔离电源(7)同时为一号控制板(32)、PAC控制器(12)和二号控制板(42)供电；

一号控制板(32)充放电控制信号输入充放电状态反馈信号输出端连接PAC控制器(12)的充放电控制信号输出充放电状态反馈信号输入端，二号控制板(42)的电网电流信号输入电流转换控制信号输出端连接PAC控制器(12)的电网电流信号输入出电流转换控制信号输入端，

PAC控制器(12)的采集信号输入采集控制信号输出端连接模拟量采集板(11)的采集信号输出采集控制信号输入端；模拟量采集板(11)的采集信号输入端连接电压传感器VT3的采集信号输出端；

PAC控制器(12)的开关控制信号输出端连接开关量板(13)的开关控制信号输入端，开关量板(14)用于控制三相隔离开关QF1、三相空气开关KM1和相隔离开关QF2。