[发明专利]电压调整装置

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及一种设置于电网中的电压调整装置。

背景技术

在电力电网中，需要使需求方的受电点电压保持一定。但是，由于电网阻抗而会产生电压变动。通常会与离变电所的距离成比例地发生由电网阻抗导致的电压降，因此，电网电压会下降。另一方面，还被报告有如下现象：在夜间等电力需求低的情况下，因与电网连接的进相电容器而电网电压上升。

另外，近年来引入了许多太阳能发电或风力发电等分布式电源，通过对电网实施逆潮流，也会产生电压上升或较快周期的电压变动。为了对这些电压变动进行补偿，使用了电压调整装置。

图12中示出现有的电压调整装置。该装置叫做UPFC(Unified Power Flow Controller：统一潮流控制器)，不仅能够抑制电压变动，还能够控制电力潮流。在图12中具有：串联变压器T1，其一次绕组与电源P和负载R之间的电网串联连接；和并联变压器T2，其一次绕组与电网并联连接，在各个变压器T1、T2的二次绕组上连接有交直流转换器I的交流端子。

两个交直流转换器I的直流端子经由电容器相连接，构成所谓的BTB(Back to Back：背靠背)结构。在此，设补偿电压为Vc，电网电压为Vs，电网负载容量为Ps时，交直流转换器I的输出Pc如下。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003－70251号公报

但是，如上所述的现有的电压调整装置的交直流转换器必须设为由补偿电压和电网线间电压、电网负载容量所规定的容量。因此，随着交直流转换器的输出增加，会导致电压调整装置的损耗增加、大型化、复杂化和高成本化。

发明内容

本发明的实施方式是为了解决如上所述的现有技术问题而提出的，其目的在于，在与电网串联连接的电压调整装置中降低其交直流转换器的输出。

本发明的实施方式的电压调整装置是为了达到如上所述的目的而提出的，其特征在于，具有：第二串联变压器，该第二串联变压器的一次侧与第一串联变压器的二次侧和并联变压器的二次侧串联连接，所述第一串联变压器的一次侧与电网串联连接，所述并联变压器的一次侧与电网并联连接；以及交直流转换器，该交直流转换器的交流侧与所述第二串联变压器的二次侧连接。

附图说明

图1是示出第一实施方式的电压调整装置的结构图。

图2是示出第一实施方式的第一交直流转换器的结构图。

图3是示出第二实施方式的电压调整装置的结构图。

图4是示出第二实施方式的极性反转开关的结构图。

图5是第二实施方式的极性反转开关和并联变压器的接线图。

图6是示出第三实施方式的电压调整装置的结构图。

图7是示出第四实施方式的电压调整装置的结构图。

图8是示出补偿电压与转换器输出之间的关系的说明图

图9是示出第五实施方式的电压调整装置的结构图。

图10是示出第五实施方式的短路开关的结构图。

图11是示出第六实施方式的电压调整装置的结构图。

图12是示出现有的电压调整装置的结构图。

具体实施方式

[第一实施方式]

(结构)

参照图1和图2，对本实施方式的结构进行说明。本实施方式中的电压调整装置100是相对于连接在电源11与负载12之间的第一串联变压器13以及并联变压器14进行连接的装置，具有第二串联变压器21和第一交直流转换器22。

电源11是三相交流的电网电源。作为电源11，例如适用三相或者单相50Hz或60Hz的商业电源。负载12是设置在需求方的、消耗来自与电源11连接的电网的电力的装置。

第一串联变压器13是与电网串联连接的变压器。即，第一串联变压器13的一次侧串联连接在电源11与负载12之间。并联变压器14是与电网并联连接的变压器。即，并联变压器14的一次侧并联连接在电源11与负载12之间。

第二串联变压器21是将一次侧串联连接在第一串联变压器13的二次侧与并联变压器14的二次侧之间的变压器。第一交直流转换器22是将交流端子22a与第二串联变压器21的二次侧连接的交直流转换器。

在图2中，作为第一交直流转换器22，示出了三相交直流转换器的电路结构例。第一交直流转换器22具有连接在交流端子22a与直流端子22b之间的开关元件22c、反向并联二极管22d、电容器22e。