[发明专利]一种电压暂降治理装置

说明书

本发明提出一种可以在绝大多数环境下、安装维护简单、无工频变压器组件且储能组件选择宽泛、利用率高的一种电压暂降治理装置。由于没有工频变压器，装置的重量、体积以及工作损耗均大幅降低，储能组件的输出引入了Boost电路，可以有效减少储能器件数量的同时大幅提升储能器件的储能利用率，减小储能装置电压波动对整体装置的影响，由此可以做到小型化、模块化，装置完全依靠自身壳体进行自然冷却且无噪声运行，装置防护等级可达到IP5x级别，能适用于绝大多数环境应用场合。装置整体对外连接关系简单，除了L、N源侧输入电缆、负何侧L、N输出电缆以及必要的通讯电缆外无任何接线操作，大幅降低了设备安装要求及使用要求，方便快速推广。

技术领域：

本发明属于电能质量治理领域，特别是对电压暂降、暂升及短时中断比较敏感的设备提供针对性的治理。

背景技术：

随着IT技术、自动化技术以及电力电子技术的发展，用户对供电质量的要求越来越高，电能质量问题成为当前国际上供电行业关注的首要问题。根据EPRI(美国电科院)权威数据：92％以上的电能质量事件为电压暂降，其它电能质量事件所占比例不到8％。

由上可知，如何有效解决电压暂降问题成为高质量供电的关键因素。主流治理电压暂降的方法是通过UPS(不间断电源)、DC-BANK(直流电压支撑装置)、DVR(动态电压调节装置)、AVC(自动电压补偿装置)等治理或补偿装置实现。

UPS：技术成熟，主要是针对电压连续性电能质量问题，可以较好地顺带解决电压暂降问题，但是该装置并是专门针对电压暂降问题设计，存在装置成本高、系统复杂、效率低、储能组件采用电池，维护工作量大，并不适合专业处理电压暂降问题。

DC-BANK：技术成熟，但只是针对有直流支撑环节的敏感负载进行电压暂降补偿，存在应用范围窄、无法有效应对电压暂升问题，只能在少数领域应用。

DVR、AVC：新兴技术，专门针对电压暂降问题进行治理，广泛适用于各类负载，是一种有效解决电压暂降问题的装置，但是上述装置不管是串联补偿应用还是并联补偿应用，其拓扑结构复杂、储能组件利用率低、体积大、环境适应性差、对电压暂降补偿深度有不同的限制，需要专业人员进行方案设计才能实施应用，专业性极强。

为了解决暂降补偿深度问题，《一种配电网电压暂降实时在线式综合补偿装置及其方法CN201811253112.2》含有注入式串联变压器，能较好的解决装置对暂降深度的补偿问题，但是由于串联变压器的存在，装置不可避免的存在体积和重量问题，由于是串联的工频变压器，整个装置的效率也会有不同程序的影响。

为了解决拓扑结构复杂问题，《一种基于超级电容储能的两桥臂三相电压暂降补偿装置CN201821438852.9》含有输出并联隔离变压器，虽然拓扑减少了一个交直变换环节和一组桥臂，但是由于隔离变压器的存在，装置不可避免的存在体积和重量问题，也影响装置工作效率，由于储能组件在补偿装置工作时有最低电压限制，储能组件的利用率不高。

发明内容：

为达成上述目的，本发明提出的技术方案是：一种电压暂降治理装置，所述装置由电子开关与旁路电路(1)、开关电源充电电路(2)、储能稳压电路(3)、逆变及软起电路(4)组成。所述电子开关与旁路电路(1)串联在单相线路中的L相线路中。所述开关电源充电电路(2)的输入端连接源侧L、N相线路，其输出端子接入到所述储能稳压电路(3)。所述储能稳压电路(3)的输出端子连接所述逆变及软起电路(4)的输入端子。所述逆变及软起电路(4)的输出端子接入负荷侧L、N相线路。

根据本发明的技术方案，所述电子开关与旁路电路(1)采用机械旁路开关(1b)与电子开关(1a)并联的方式，所述电子开关与旁路电路(1)中的电子开关(1a)可由晶闸管半控器件构成或者由绝缘栅双极型晶体管IGBT、金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET全控器件构成，与机械旁路开关(1b)并联后串接在L相线路中。