[实用新型]一种具有削峰填谷与电能质量综合治理的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力设备技术领域，尤其是一种具有削峰填谷与电能质量综合治理的装置。

背景技术

电厂通常为全天候持续发电，如果所发出的电无法被及时消纳，用于发电的能源利用率则会降低，特别对新能源发电。一个发电厂发电能力通常是相对固定的，然而用电高峰通常在白天，这样就造成白天电不够用的现象，晚上则成为用电低谷，造成发电能源利用率降低，针对该问题电力系统通过峰谷分时电价手段将一部分高峰负荷挪到低谷期，以达到节约能源的目的。

峰谷分时电价是指根据电网的负荷变化情况，将每天24小时划分为高峰、平段、低谷等多个时段，对各时段分别制定不同的电价水平，以鼓励用电客户合理安排用电时间，削峰填谷，提高电力资源的利用效率。然而很多企业生产时间相对固定，因此通过储能方式实现削峰填谷已经被越来越多企业采用。尤其随着蓄电池和电力电子技术的发展，基于蓄电池大容量削峰填谷模式已经得到广泛应用。

对于对供电可靠性要求较高的高端制造业，相应的解决方案主要为重要敏感负荷配置不间断电源(UPS——Uninterruptible Power System)，在线式UPS在线损耗较大且成本较高，后备式UPS响应速度较慢无法满足敏感负荷的要求，同时不间断电源也是基于蓄电池储能实现，从而导致削峰填谷储能装置与不间断电源储能装置重复使用，大大增加了生产投资，降低了企业用电效率。

同时随着谐波污染，功率因数低，三相不平衡登电能质量问题日益凸显，相应的解决方案主要有源滤波器(APF——Active power filter)，静止无功补偿发生器(SVG——Static Var Generator)等，但由于这些电能质量治理设备功能单一，同样大大增加了企业生产投资。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种具有削峰填谷与电能质量综合治理的 装置，它可以克服现有技术的不足，是一种结构简单，又可以同时满足削峰填谷和电能质量的综合治理，使用方便，成本低的装置。

本实用新型的技术方案：一种具有削峰填谷与电能质量综合治理的装置，包括电网、电网电源AC、电网侧变压器T1、负荷M1和负荷M2，其特征在于它包括三相逆变器模块INV1、三相逆变器模块INV2、直流支撑电容、双向晶闸管模块、控制器I、控制器II、变压器T2、直流母线、直流-直流变换器和蓄电池；其中，所述三相逆变器模块INV1与三相逆变器模块INV2之间呈直流侧背靠背方式连接；所述直流支撑电容并联在两个逆变器模块的直流侧之间；所述的双向晶闸管模块的输入端与电网侧变压器T1的低压侧连接，其输出端与负荷M2相连；所述控制器I的输入端采集电压互感器和电流互感器采集电网及负荷侧电压电流信号，其输出端分别与三相逆变器模块INV1，三相逆变器模块INV2以及双相晶闸管模块的控制输入端连接；所述直流母线分别与三相逆变器模块INV1和三相逆变器模块INV2的直流侧连接，所述直流母线还同时连接直流-直流变换器的网侧；所述直流-直流变换器的网侧与直流母线连接，其元器件侧与蓄电池连接；所述控制器II的输入端采集直流母线上的电压信号和蓄电池电压信号，其输出端与直流-直流变换器的输入控制端连接；所述变压器T2的高压侧与电网电源AC连接，其低压侧与三相逆变器模块INV2的交流侧连接。

所述控制器I的输入端通过电压互感器PT1采集电网侧的电压信号，同时通过电压互感器PT2和电流互感器CT1采集负荷M2侧的电压电流信号，以及通过电流互感器CT2采集变压器T2低压侧的电流信号。

所述直流-直流变换器不少于一个；所述蓄电池的数量与直流-直流变换器的数量相同，分别给每一个直流-直流变换器供电。

所述双向晶闸管模块由三个双向晶闸管组成；所述蓄电池组由蓄电池单体串并联组成。

所述逆变器直流支撑电容是电解电容或薄膜电容。

所述三相逆变器模块INV1与三相逆变器模块INV2是三相桥逆变器结构、三电平逆变器结构或三个单相逆变器的一种和LCL滤波器相结合的结构。

所述变压器T2为三相变压器，低压侧为380V或400V，高压侧为6kV或10kV。

所述直流-直流变换器模块是升压降压电路或基于高频变压器的直流-直流变换器。

本实用新型的工作方法包括系统电源AC电压正常和异常两种工作模式：

(1)系统电源AC电压正常工作模式：