一種10kV電力電子限流系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種10kV電力電子限流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著用電設(shè)備的增加，負(fù)荷的多樣性，以及輸配電電壓等級的不斷擴大，電網(wǎng)所面臨的問題也隨之增多，尤其是發(fā)生短路故障時，電壓等級越高，系統(tǒng)所產(chǎn)生的短路電流越大，對負(fù)載設(shè)備、電網(wǎng)的一二次設(shè)備都極有可能造成毀滅性的危害，同時造成電壓下降、功率分布變化，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。負(fù)載結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多樣性，導(dǎo)致了系統(tǒng)中電壓波動、閃變，諧波等等各種電壓質(zhì)量問題。現(xiàn)有的技術(shù)方案有DVR模塊由直流源供電形式的10kV固態(tài)限流器、在電路中串聯(lián)電抗器的形式的限流器等，缺點如下:
[0003]1、直流側(cè)由直流源提供，未通過電網(wǎng)整流得來，導(dǎo)致電能在DVR與電網(wǎng)之間只能實現(xiàn)單向流通，還需要一直提供恒定電壓源，靈活性差；
[0004]2、DVR模塊未采取級聯(lián)的形式，導(dǎo)致補償輸出范圍較??；
[0005]3、只具有濾波、電壓補償?shù)入娔苜|(zhì)量調(diào)整功能或者限流功能，用途單一；
[0006]4、限流功能實現(xiàn)過程的可控性較差，限流電抗長期串聯(lián)在電路中，導(dǎo)致資源浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種10kV電力電子限流系統(tǒng)，實現(xiàn)短路故障時限流，以及對電網(wǎng)的電壓波動補償，諧波的濾除。
[0008]本實用新型的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0009]—種10kV電力電子限流系統(tǒng)，所述電力電子系統(tǒng)采用三單相結(jié)構(gòu)，每相均由四個PWM整流模塊SM1、四個級聯(lián)逆變模塊SM2，一個限流模塊構(gòu)成，其中:四個PWM整流模塊SM1的輸入端通過并聯(lián)變壓器接入10kV電網(wǎng)，每個模塊輸出分別通過一個并聯(lián)電容與四個級聯(lián)逆變模塊SM2輸入端相接；每相四級聯(lián)模塊輸出端與輸出濾波電抗器之間并聯(lián)接入限流模塊；限流模塊通過輸出濾波電抗器與串聯(lián)變壓器二次側(cè)相連，并在串聯(lián)變壓器二次側(cè)并聯(lián)濾波電容，串聯(lián)變壓器一次側(cè)接在電網(wǎng)與負(fù)載之間。
[0010]進一步，整流模塊SM1以及逆變模塊SM2構(gòu)成是:4個絕緣柵雙極型晶體管IGBT兩兩串聯(lián)后并聯(lián)，并在每兩個串聯(lián)IGBT兩端并聯(lián)一個穩(wěn)壓電容。
[0011]進一步，限流t旲塊的構(gòu)成是:二個雙向晶丨?管串聯(lián)后與電感L串聯(lián)，其支路一端連接在單相級聯(lián)DVR各逆變單元輸出點和輸出濾波電抗器之間，另一端連接到級聯(lián)DVR逆變單元的另一輸出端。
[0012]本實用新型能夠穩(wěn)定負(fù)荷電壓，抑制電壓諧波，提高電網(wǎng)系統(tǒng)電壓質(zhì)量；通過故障限流模塊限制故障電流，防止電網(wǎng)的過電流，提高用電安全性。
【附圖說明】
[0013]圖1為10kV電力電子限流系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為10kV電力電子限流系統(tǒng)針對系統(tǒng)不同故障情況作出的不同動作情況示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0016]圖1為本實用新型提供的一種10kV電力電子限流系統(tǒng)。主要由三單相構(gòu)成，每相均由四個PWM整流模塊SM1、四個級聯(lián)逆變模塊SM2，一個限流模塊構(gòu)成，其中:四個PWM整流模塊SM1的輸入端通過并聯(lián)變壓器接入10kV電網(wǎng)，每個模塊輸出分別通過一個并聯(lián)電容與四個級聯(lián)逆變模塊SM2輸入端相接；每相四級聯(lián)模塊輸出端與輸出濾波電抗器之間并聯(lián)接入限流模塊；限流模塊通過輸出濾波電抗器與串聯(lián)變壓器二次側(cè)相連，并在串聯(lián)變壓器二次側(cè)并聯(lián)濾波電容，串聯(lián)變壓器一次側(cè)接在電網(wǎng)與負(fù)載之間。
[0017]整流模塊SM1以及逆變模塊SM2構(gòu)成:4個絕緣柵雙極型晶體管IGBT兩兩串聯(lián)后并聯(lián)，并在每兩個串聯(lián)IGBT兩端并聯(lián)一個穩(wěn)壓電容。
[0018]限流模塊的構(gòu)成:三個雙向晶閘管串聯(lián)后與電感L串聯(lián)，其支路一端連接在單相級聯(lián)DVR各逆變單元輸出點和輸出濾波電抗器之間，另一端連接到級聯(lián)DVR逆變單元的另一輸出端。
[0019]圖2為當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不同類型短路故障時限流器的動作情況，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路故障時，限流系統(tǒng)不動作。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生相間短路故障或者相間短路接地故障時，將故障相四個級聯(lián)逆變模塊SM2的IGBT橋臂脈沖封鎖，并使故障相三個雙向晶閘管同時導(dǎo)通，非故障相固態(tài)限流器模塊正常工作。當(dāng)發(fā)生三相短路或者三相短路接地故障時，封鎖每相四個級聯(lián)逆變模塊SM2的IGBT橋臂脈沖，并使各相雙向晶閘管導(dǎo)通。
[0020]通過本實施例提供的10kV電力電子限流系統(tǒng)的方法，能夠提供穩(wěn)定負(fù)荷電壓，限制故障電流，提高電網(wǎng)安全性，使得10kv電力電子限流系統(tǒng)的應(yīng)用范圍廣泛。
[0021 ] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實現(xiàn)上述方法實施例的全部或者部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲在計算機可讀取的存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)中。
【主權(quán)項】
1.一種10kv電力電子限流系統(tǒng)，其特征在于，所述電力電子系統(tǒng)采用三單相結(jié)構(gòu)，每相均由四個PWM整流模塊SM1、四個級聯(lián)逆變模塊SM2，一個限流模塊構(gòu)成，其中:四個PWM整流模塊SM1的輸入端通過并聯(lián)變壓器接入10kV電網(wǎng)，每個模塊輸出分別通過一個并聯(lián)電容與四個級聯(lián)逆變模塊SM2輸入端相接；每相四級聯(lián)模塊輸出端與輸出濾波電抗器之間并聯(lián)接入限流模塊；限流模塊通過輸出濾波電抗器與串聯(lián)變壓器二次側(cè)相連，并在串聯(lián)變壓器二次側(cè)并聯(lián)濾波電容，串聯(lián)變壓器一次側(cè)接在電網(wǎng)與負(fù)載之間。2.如權(quán)利要求1所述的一種10kV電力電子限流系統(tǒng)，其特征在于，整流模塊SM1以及逆變模塊SM2構(gòu)成是:4個絕緣柵雙極型晶體管IGBT兩兩串聯(lián)后并聯(lián)，并在每兩個串聯(lián)IGBT兩端并聯(lián)一個穩(wěn)壓電容。3.如權(quán)利要求1所述的一種10kV電力電子限流系統(tǒng)，其特征在于，限流模塊的構(gòu)成是:三個雙向晶閘管串聯(lián)后與電感L串聯(lián)，其支路一端連接在單相級聯(lián)DVR各逆變單元輸出點和輸出濾波電抗器之間，另一端連接到級聯(lián)DVR逆變單元的另一輸出端。
【專利摘要】一種10kV電力電子限流系統(tǒng)，采用三單相結(jié)構(gòu)，每相均由四個PWM整流模塊SM1、四個級聯(lián)逆變模塊SM2，一個限流模塊構(gòu)成，其中：四個PWM整流模塊SM1的輸入端通過并聯(lián)變壓器接入10kV電網(wǎng)，每個模塊輸出分別通過一個并聯(lián)電容與四個級聯(lián)逆變模塊SM2輸入端相接；每相四級聯(lián)模塊輸出端與輸出濾波電抗器之間并聯(lián)接入限流模塊；限流模塊通過輸出濾波電抗器與串聯(lián)變壓器二次側(cè)相連，并在串聯(lián)變壓器二次側(cè)并聯(lián)濾波電容，串聯(lián)變壓器一次側(cè)接在電網(wǎng)與負(fù)載之間。本實用新型可提高電網(wǎng)系統(tǒng)電壓質(zhì)量，限制故障電流，提高用電安全性。
【IPC分類】H02J3/01, H02H9/02
【公開號】CN204992582
【申請?zhí)枴緾N201520438609
【發(fā)明人】郭成, 鄧樹, 鄧明, 姜飛, 涂春鳴
【申請人】云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年6月24日