[发明专利]一种配用电系统智能节电装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种配用电系统智能节电装置及其控制方法，节电装置包括整流逆变模块、并联侧开关S1、串联侧开关S2、串联侧耦合变压器T1、耦合变压器旁路开关S3以及主电路旁路开关S4，所述整流逆变模块通过并联侧开关S1并接在主电路变压器低压侧出口处，所述整流逆变模块通过串联侧开关S2与串联侧耦合变压器T1相连，串联侧耦合变压器T1二次侧绕组与主电路负载串联，耦合变压器旁路开关S3与串联侧耦合变压器T1并联，所述主电路旁路开关S4并接在配电变压器与主电路负载之间，与主电路开关及串联侧耦合变压器T1二次侧绕组并联。控制方法包括初始化检查、正常启动、故障自检与排除、正常关机4个步骤。

技术领域

本发明属于交流配电网络的电路装置技术领域，具体涉及一种配用电系统智能节电装置及其控制方法。

背景技术

近年来，随着各类电力电子装置的推广与使用，配用电系统的电能质量问题日益明显，由电能质量而产生的电能损耗也日益增长。考虑到电能消费是企业生产的重要组成成本，通过优化治理园区、企业配用电系统的电能质量问题，实现电能的节约，成为企业提高经济效益的一个重要思路。

针对现有技术的文献检索发现，中国实用新型专利（申请号：CN201820760624.7）提出一种由旁路、自耦降压变压器及开关电器等主要结构组成的配电节电装置，解决了高压配电节电装置调压过程中受电侧瞬间断电的问题。中国实用新型专利（申请号：CN201921113928.5）提出了一种由电机调速控制板、三相整流模块、逆变模块、驱动板和采样电路等主要结构组成的节电装置，解决了现有技术中的节电装置节电效果不理想，不能根据负载智能调节电机输出功率的问题。中国实用新型专利（申请号：CN201020543020.0）提出了一种由整流电路、逆变模块及驱动电路、主CPU控制单元、滤波电路、工频旁路电路、电机U形曲线检测单元、自学习修正单元等主要结构组成的节电装置，实现了电网谐波治理。

现有文献节电装置所提出的结构普遍存在以下其中一个或全部问题：（1）所提出的结构不能够支持多种电能质量问题的综合治理；（2）所提出的结构没有考虑节电装置或负载所在的主回路发生故障时的保护问题。

针对上述问题，本发明提出一种配用电系统智能节电装置及其控制方法，能够支持多种电能质量问题的治理功能，开关布置充分考虑潜在故障的保护逻辑，不会干扰负荷设备的正常运行，能够为园区、企业带来可观的节电收益，具有较高的实用性与经济性。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配用电系统智能节电装置及其控制方法，能够支持多种电能质量问题的治理功能，能够为园区、企业带来可观的节电收益，具有较高的实用性与经济性；同时，节电装置的开关布置充分考虑潜在故障的保护逻辑，在节能装置故障时能及时切换工作电路，恢复电网对负荷的正常供电，不会干扰负荷设备的正常运行，保证负荷设备工作的可靠性。

为实现上述的目的，本发明的技术方案为：一种配用电系统智能节电装置，其包括整流逆变模块、并联侧开关S1、串联侧开关S2、串联侧耦合变压器T1、耦合变压器旁路开关S3以及主电路旁路开关S4，所述整流逆变模块通过并联侧开关S1并接在主电路变压器低压侧出口处，所述整流逆变模块通过串联侧开关S2与串联侧耦合变压器T1相连，所述串联侧耦合变压器T1二次侧绕组与主电路负载串联，所述耦合变压器旁路开关S3与串联侧耦合变压器T1并联，所述主电路旁路开关S4并接在配电变压器的低压侧出口与主电路负载之间，与主电路开关及串联侧耦合变压器T1二次侧绕组并联。

所述的配用电系统智能节电装置，其中，所述整流逆变模块由整流侧滤波电路、桥式整流电路、直流电容器、逆变电路和逆变侧滤波电路依次连接而成。