[发明专利]直接式AC/AC变换的配电系统电压质量控制器及策略

说明书

本发明公开了直接式AC/AC变换的配电系统电压质量控制器，包括对应不同相的三个AC/AC模块，三个AC/AC模块输入端均连接A、B、C相，三个AC/AC模块输出端连接负荷，每个AC/AC模块补偿调控电压由另外两个AC/AC模块对应相的电压确定，设定电网电压发生跌落或骤升时输入电压的调控范围；每个AC/AC模块中采用双极性直接式AC/AC变换器、旁路开关、隔离变压器构成，通过控制旁路开关，能够实现电压稳定控制。

技术领域

本发明属于电压质量控制技术领域，具体涉及直接式AC/AC变换的配电系统电压质量控制器，还涉及直接式AC/AC变换的配电系统电压质量控制策略。

背景技术

随着各种复杂精密设备的不断普及，电力用户对电能质量的需求越来越高。电压作为电能质量的重要指标之一，能够有效反映电力系统的运行状态与管理水平。在电力系统运行过程中，负荷动态变化、断路器等开关设备投切以及恶劣天气等情况的出现均可能引起系统中的电压出现人们不希望的现象，如电压跌落/骤升、中断、不平衡与闪变等。在种种电压质量问题中，电压跌落/骤升出现的频率最高且其出现给电力系统所造成的经济损失巨大。

发明内容

本发明的目的是提供直接式AC/AC变换的配电系统电压质量控制器，解决了由于电压跌落/骤升导致电力系统不稳定的问题。

本发明的另一目的是提供直接式AC/AC变换的配电系统电压质量控制策略。

本发明所采用的技术方案是，直接式AC/AC变换的配电系统电压质量控制器，包括对应不同相的三个AC/AC模块，三个AC/AC模块输入端均连接A、B、C相，三个AC/AC模块输出端连接负荷，每个AC/AC模块补偿调控电压由另外两个AC/AC模块对应相的电压确定，设定电网电压发生跌落或骤升时输入电压的调控范围。

每个AC/AC模块包括两个双极性直接式AC/AC变换器、两个隔离变压器、旁路开关S_p，每个双极性直接式AC/AC变换器输入端连接一个隔离变压器的次级绕组，两个隔离变压器的初级绕组一端连接不同相输入电压，另一端均接地，两个双极性直接式AC/AC变换器一个输出端相连，另一个输出端通过旁路开关S_p连接，旁路开关S_p一端连接第三相输入电压，另一端连接负荷，第三相即为该AC/AC模块对应的相。

双极性直接式AC/AC变换器的占空比取值范围为[-1,1]。

设定电网电压发生跌落或骤升时输入电压调控范围具体过程为：

每个AC/AC模块补偿调控电压由另外两个AC/AC模块对应相的电压确定，即A相AC/AC模块工作于A相，其补偿电压ΔU_a由B、C相提供支撑；B相AC/AC模块工作于B相，其补偿电压ΔU_b由C、A相提供支撑；C相AC/AC模块工作于C相，其补偿电压ΔU_c由A、B相提供支撑：

式中，(U_Sboa,U_Scoa)、(U_Scob,U_Saob)与(U_Saoc,U_Sboc)分别为运行于A、B、C三相AC/AC模块的直接式AC/AC变换器的输出端口电压；

双极性直接式AC/AC变换器的工作原理可知：