帶有功調(diào)節(jié)能力的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器及其級(jí)聯(lián)單元的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種帶有功調(diào)節(jié)能力的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器，包括三相級(jí)聯(lián)鏈節(jié)、連接電抗器、斷路器；每一相級(jí)聯(lián)鏈節(jié)包括n個(gè)交流側(cè)串聯(lián)的級(jí)聯(lián)單元，三相級(jí)聯(lián)鏈節(jié)的一端相連構(gòu)成靜止同步補(bǔ)償器的中性點(diǎn)，三相級(jí)聯(lián)鏈節(jié)的另一端通過(guò)對(duì)應(yīng)的連接電抗器和斷路器接入三相電網(wǎng)。本發(fā)明還提供相應(yīng)的級(jí)聯(lián)單元。本發(fā)明將STATCOM與BESS相結(jié)合，具備同時(shí)可控有功功率和無(wú)功功率的能力，通過(guò)級(jí)聯(lián)多個(gè)級(jí)聯(lián)單元的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)中高壓并網(wǎng)，采用耐壓較低的功率開(kāi)關(guān)器件來(lái)實(shí)現(xiàn)較高電壓等級(jí)的能量轉(zhuǎn)換，易于模塊化及冗余設(shè)計(jì)，對(duì)電池具有均衡功能，同時(shí)直流側(cè)引入雙向DC/DC變換器，有利于保證電池的循環(huán)壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶有功調(diào)節(jié)能力的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器及其級(jí)聯(lián)單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及中高壓電カ系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域，尤其是ー種帶有功調(diào)節(jié)能力的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器(STATC0M)及其級(jí)聯(lián)單元。
【背景技術(shù)】
[0002]STATC0M作為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置，能綜合解決電網(wǎng)無(wú)功不足、電壓波動(dòng)與閃變、電流畸變、三相不平衡等電能質(zhì)量問(wèn)題，具有輸出無(wú)功可雙向流動(dòng)、響應(yīng)速度快、諧波特性好等特點(diǎn)。但是STATC0M運(yùn)行時(shí)需吸收一定的有功功率補(bǔ)償自身?yè)p耗以維持直流側(cè)電壓的穩(wěn)定，且不具備有功功率調(diào)節(jié)能力。
[0003]電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(BESS)具有較強(qiáng)的有功調(diào)節(jié)能力，可以解決間歇式可再生能源發(fā)電直接并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，用于削峰填谷平衡電網(wǎng)供電的峰谷差，還能夠應(yīng)用于調(diào)頻、黑啟動(dòng)、孤網(wǎng)運(yùn)行及事故備用等領(lǐng)域。
[0004]將STATC0M與BESS相結(jié)合所得到的STATC0M/BESS，可同時(shí)控制有功功率和無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，提供更為靈活和多樣的電能調(diào)節(jié)功能，是柔性交流輸電系統(tǒng)的發(fā)展方向。傳統(tǒng)基于變壓器多重化結(jié)構(gòu)的STATC0M/BESS需要通過(guò)升壓變壓器接入中高壓電網(wǎng)，這大大增加了系統(tǒng)的體積、占地面積、成本以及系統(tǒng)損耗。
[0005]圖1所示為現(xiàn)有的ー種基于鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的STATC0M/BESS，該結(jié)構(gòu)不需要升壓變壓器，在體積、重量、占地及成本上優(yōu)勢(shì)明顯，且控制簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)模塊化、擴(kuò)展性好。然而該結(jié)構(gòu)中每個(gè)級(jí)聯(lián)單元的直流側(cè)濾波電容與儲(chǔ)能電池組直接并聯(lián)，所以電池組的串聯(lián)數(shù)取決于級(jí)聯(lián)単元的直流母線(xiàn)電壓等級(jí)，而過(guò)高的串聯(lián)數(shù)將降低系統(tǒng)可靠性。此外，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)直流側(cè)會(huì)產(chǎn)生2次脈動(dòng)功率；系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功功率調(diào)節(jié)吋，電池組將處于頻繁充電/放電狀態(tài)，上述情況均會(huì)影響電池的循環(huán)壽命。
[0006]經(jīng)檢索，發(fā)現(xiàn)如下相關(guān)文獻(xiàn):
[0007]相關(guān)檢索結(jié)果1:
[0008]申請(qǐng)(專(zhuān)利)號(hào):201210127195.7，名稱(chēng):一種級(jí)聯(lián)式STATC0M直流側(cè)電容電壓平衡控制方法
[0009]該發(fā)明涉及ー種級(jí)聯(lián)式STATC0M直流側(cè)電容電壓平衡的控制方法。該控制方法包括直接電流控制和間接電流控制相結(jié)合；該方法包括下述步驟:生成有功電流參考值；選擇特殊橋；生成STATC0M輸出電流參考值；特殊橋間接電流控制；非特殊橋直接電流控制。本發(fā)明提供的控制方法用于級(jí)聯(lián)式多電平STATC0M直流側(cè)電容電壓平衡控制。
[0010]其不足之處是:系統(tǒng)運(yùn)行范圍有限:沒(méi)有與BESS相結(jié)合，直流側(cè)需吸收一定的有功功率來(lái)維持直流側(cè)電壓穩(wěn)定，不具備有功功率調(diào)節(jié)功能，不能4象限運(yùn)行。
[0011]相關(guān)檢索結(jié)果2:
[0012]申請(qǐng)(專(zhuān)利)號(hào):200780100619.8，名稱(chēng):用于向電カ網(wǎng)提供無(wú)功和/或有功功率的STATC0M系統(tǒng)
[0013]該發(fā)明涉及ー種靜態(tài)補(bǔ)償器系統(tǒng)，用于向電カ網(wǎng)提供無(wú)功和/或有功功率。該系統(tǒng)包括靜態(tài)補(bǔ)償器，該靜態(tài)補(bǔ)償器包括DC電容器和電壓源轉(zhuǎn)換器。該靜態(tài)補(bǔ)償器連接到能量存儲(chǔ)裝置。該系統(tǒng)還包括與能量存儲(chǔ)裝置串聯(lián)并與靜態(tài)補(bǔ)償器的DC電容器并聯(lián)連接的升壓轉(zhuǎn)換器裝置。升壓轉(zhuǎn)換器裝置和能量存儲(chǔ)裝置還與靜態(tài)補(bǔ)償器的電壓源轉(zhuǎn)換器并聯(lián)連接。
[0014]其不足之處是:拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):需要通過(guò)升壓變壓器接入中高壓電網(wǎng)，這大大增加了系統(tǒng)的體積、占地面積、成本及系統(tǒng)損耗。
[0015]相關(guān)檢索結(jié)果3:
[0016]申請(qǐng)(專(zhuān)利)號(hào):200910228072.0，名稱(chēng):一種基于太陽(yáng)能與蓄電池混合儲(chǔ)能的靜止同步補(bǔ)償器系統(tǒng)
[0017]該發(fā)明是由太陽(yáng)能電池-蓄電池轉(zhuǎn)換單元和STATC0M裝置組成；且優(yōu)越性在于:①可以在4個(gè)象限內(nèi)穩(wěn)定工作；②延長(zhǎng)事故情況下的支持時(shí)間，從而提供更加靈活和多樣的電能調(diào)節(jié)功能比；③既充分利用了新型能源，又避免了單純用太陽(yáng)能的諸多限制條件，比如陽(yáng)光不足、夜間運(yùn)行等。
[0018]其不足之處為:1.直流側(cè)結(jié)構(gòu):系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)直流側(cè)會(huì)產(chǎn)生2次脈動(dòng)功率，將會(huì)影響電池的循環(huán)壽命?？赏ㄟ^(guò)加入雙向DC/DC變換器來(lái)解決該問(wèn)題；2.控制策略:該系統(tǒng)級(jí)聯(lián)単元直流側(cè)將太陽(yáng)能與電池相結(jié)合，使得控制策略更為復(fù)雜。
[0019]相關(guān)檢索結(jié)果4:
[0020]文獻(xiàn)名稱(chēng):大容量靜止無(wú)功發(fā)生器與電池儲(chǔ)能的集成，出處:電カ系統(tǒng)自動(dòng)化，2005(10):41-44
[0021]該文獻(xiàn)公開(kāi)的技術(shù)方案，將傳統(tǒng)的大容量靜止無(wú)功發(fā)生器(STATC0M)裝置與儲(chǔ)能裝置集成，能夠顯著增加和提高STATC0M的功能和性能。文中討論了電池儲(chǔ)能和STATC0M集成系統(tǒng)的特點(diǎn)，介紹了所采用的功率變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和開(kāi)關(guān)切換策略，對(duì)所提出的集成電池儲(chǔ)能的STATC0M系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果證明了所提出的STATC0M與電池儲(chǔ)能集成系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性。
[0022]其不足之處為:1.直流側(cè)結(jié)構(gòu):系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)級(jí)聯(lián)単元直流側(cè)會(huì)產(chǎn)生2次脈動(dòng)功率，將會(huì)影響電池的循環(huán)壽命。可通過(guò)加入雙向DC/DC變換器來(lái)解決該問(wèn)題；2.混合級(jí)聯(lián)拓?fù)?該系統(tǒng)每相橋臂中存在一個(gè)級(jí)聯(lián)単元用于改善系統(tǒng)輸出電壓特性，其余単元用于基波的有功/無(wú)功功率調(diào)節(jié)，整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制策略較為復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供ー種帶有功調(diào)節(jié)能力的鏈?zhǔn)絊TATC0M,將STATC0M與BESS相結(jié)合，具備同時(shí)可控有功功率和無(wú)功功率的能力。該系統(tǒng)采用星形接法，通過(guò)級(jí)聯(lián)多個(gè)級(jí)聯(lián)単元的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)中高壓并網(wǎng)，可以采用耐壓較低的功率開(kāi)關(guān)器件來(lái)實(shí)現(xiàn)較高電壓等級(jí)的能量轉(zhuǎn)換，易于模塊化及冗余設(shè)計(jì)，對(duì)電池具有均衡功能，同時(shí)直流側(cè)引入雙向DC/DC變換器，有利于保證電池的循環(huán)壽命。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面，提供ー種帶有功調(diào)節(jié)能力的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器，包括:三相級(jí)聯(lián)鏈節(jié)、連接電抗器、斷路器；
[0025]每ー相級(jí)聯(lián)鏈節(jié)包括n個(gè)交流側(cè)串聯(lián)的級(jí)聯(lián)單元，三相級(jí)聯(lián)鏈節(jié)的一端相連構(gòu)成靜止同步補(bǔ)償器的中性點(diǎn)，三相級(jí)聯(lián)鏈節(jié)的另一端分別與對(duì)應(yīng)的連接電抗器的一端相連，連接電抗器的另一端連接斷路器的一端，斷路器的另一端接入三相電網(wǎng)；
[0026]連接電抗器，用于濾除靜止同步補(bǔ)償器并網(wǎng)電流的高次諧波；
[0027]斷路器，用于在靜止同步補(bǔ)償器發(fā)生故障或維修時(shí)靜止同步補(bǔ)償器與三相電網(wǎng)的切斷。
[0028]優(yōu)選地，級(jí)聯(lián)單元包括:H橋變換器、濾波電容、自動(dòng)開(kāi)關(guān)、雙向DC/DC變換器、電池組；
[0029]H橋變換器的直流側(cè)與濾波電容并聯(lián)，雙向DC/DC變換器通過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)與濾波電容并聯(lián)，電池組與雙向DC/DC變換器并聯(lián)；
[0030]濾波電容，用于濾除直流側(cè)電壓的高次諧波，并存儲(chǔ)一定的有功能量，以用于有功調(diào)節(jié)的快速響應(yīng)；
[0031]雙向DC/DC變換器，用于通過(guò)在Boost和Buck模式之間的切換，實(shí)現(xiàn)直流功率的雙向傳遞，將H橋變換器直流側(cè)脈沖電流轉(zhuǎn)化為具有一定紋波的直流電流，有效抑制2次脈動(dòng)功率。
[0032]優(yōu)選地，H橋變換器包括4個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件，每個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件由一個(gè)絕緣柵雙極晶體管反并聯(lián)ー個(gè)ニ極管構(gòu)成，4個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件連接成単相H橋結(jié)構(gòu)，単相H橋結(jié)構(gòu)用于整流與逆變，實(shí)現(xiàn)DC和AC能量的雙向流動(dòng)。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的另ー個(gè)方面，還提供一種級(jí)聯(lián)単元，包括:H橋變換器、濾波電容、自動(dòng)開(kāi)關(guān)、雙向DC/DC變換器、電池組；
[0034]H橋變換器的直流側(cè)與濾波電容并聯(lián)，雙向DC/DC變換器通過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)與濾波電容并聯(lián)，電池組與雙向DC/DC變換器并聯(lián)；
[0035]濾波電容，用于濾除直流側(cè)電壓的高次諧波，并存儲(chǔ)一定的有功能量，以用于有功調(diào)節(jié)的快速響應(yīng)；
[0036]雙向DC/DC變換器，用于通過(guò)在Boost和Buck模式之間的切換，實(shí)現(xiàn)直流功率的雙向傳遞，將H橋變換器直流側(cè)脈沖電流轉(zhuǎn)化為具有一定紋波的直流電流，有效抑制2次脈動(dòng)功率。
[0037]優(yōu)選地，H橋變換器包括4個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件，每個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件由一個(gè)絕緣柵雙極晶體管反并聯(lián)ー個(gè)ニ極管構(gòu)成，4個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件連接成単相H橋結(jié)構(gòu)，単相H橋結(jié)構(gòu)用于整流與逆變，實(shí)現(xiàn)DC和AC能量的雙向流動(dòng)。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0039]I)將STATC0M與BESS相結(jié)合，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)有功功率和無(wú)功功率控制，提供更為靈活和多樣的電能調(diào)節(jié)功能。
[0040]2)采用星形鏈?zhǔn)蕉嚯娖浇Y(jié)構(gòu)，不需要升壓變壓器，在體積、重量、占地及成本上具有優(yōu)勢(shì)，易于實(shí)現(xiàn)模塊化、擴(kuò)展性好。
[0041]3)級(jí)聯(lián)單元直流側(cè)引入雙向DC/DC變換器，其Boost升壓作用降低了對(duì)電池組的端電壓要求；雙向DC/DC變換器能有效抑制2次脈動(dòng)功率，可獨(dú)立調(diào)節(jié)電池電流，避免充放電電流不均，也可以人為提供偏差以調(diào)節(jié)各電池組的荷電狀態(tài)(SOC)，從而保證了電池的循環(huán)壽命。
[0042]4)該結(jié)構(gòu)可以通過(guò)控制策略實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的均衡控制及系統(tǒng)的容錯(cuò)控制?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0043]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0044]圖1為現(xiàn)有的鏈?zhǔn)絊TATC0M/BESS結(jié)構(gòu)圖；
[0045]圖2為本發(fā)明提出的ー種帶有功調(diào)節(jié)能力的鏈?zhǔn)絊TATC0M結(jié)構(gòu)圖；
[0046]圖3為本發(fā)明提出的鏈?zhǔn)絊TATC0M的級(jí)聯(lián)單元結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一歩理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0048]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0049]本發(fā)明所述的帶有功調(diào)節(jié)能力的鏈?zhǔn)絊TATC0M包括級(jí)聯(lián)單元、連接電抗器和斷路器。
[0050]每ー相由所述的n個(gè)級(jí)聯(lián)単元的交流側(cè)串聯(lián)構(gòu)成ー個(gè)級(jí)聯(lián)鏈節(jié)，三相級(jí)聯(lián)鏈節(jié)的一端相連構(gòu)成STATC0M的中性點(diǎn)，三相鏈節(jié)的另一端分別與所述的連接電抗器的一端相連，所述的連接電抗器的另一端連接所述的斷路器一端，所述的斷路器的另一端接入三相電網(wǎng)。
[0051]所述的連接電抗器用于濾除STATC0M并網(wǎng)電流的高次諧波。
[0052]所述的斷路器用于在STATC0M發(fā)生故障或維修時(shí)STATC0M與三相電網(wǎng)的切斷。
[0053]所述的級(jí)聯(lián)單元由H橋變換器、濾波電容、自動(dòng)開(kāi)關(guān)、雙向DC/DC變換器和電池組構(gòu)成。其中，所述的H橋變換器直流側(cè)與所述的濾波電容并聯(lián)；所述的雙向DC/DC變換器通過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)與所述的濾波電容并聯(lián)；所述的電池組與雙向DC/DC變換器相并聯(lián)。
[0054]所述的H橋變換器包括4個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件，每個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件由一個(gè)絕緣柵雙極晶體管(IGBT)反并聯(lián)ー個(gè)二極管構(gòu)成，4個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件連接成単相H橋結(jié)構(gòu)，用于整流與逆變，實(shí)現(xiàn)DC和AC能量的雙向流動(dòng)。
[0055]所述的濾波電容用于濾除直流側(cè)電壓的高次諧波，并存儲(chǔ)一定的有功能量，可用于有功調(diào)節(jié)的快速響應(yīng)。
[0056]所述的雙向DC/DC變換器包括2個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件和I個(gè)平波電感，通過(guò)在Boost和Buck模式之間的切換，實(shí)現(xiàn)直流功率的雙向傳遞，井能有效抑制2次脈動(dòng)功率，其中所述的平波電感起到平波作用，將H橋變換器直流側(cè)脈沖電流轉(zhuǎn)化為具有一定紋波的直流電流。
[0057]所述的電池組是由一定數(shù)量的電池模塊串并聯(lián)組成，所述的電池模塊由一定數(shù)量的電池單體串并聯(lián)組成。
[0058]在本實(shí)施例的優(yōu)選例中，所述帶有功調(diào)節(jié)能力的鏈?zhǔn)絊TATC0M的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示，包括3n個(gè)級(jí)聯(lián)單元(al, a2, --?，an, bl, b2,…，bn, cl, c2, --?，cn)、3個(gè)連接電抗器L和3個(gè)斷路器K。
[0059]所述的級(jí)聯(lián)單元如圖3所示， 由H橋變換器、濾波電容C、自動(dòng)開(kāi)關(guān)K1、雙向DC/DC變換器和電池組E構(gòu)成。[0060]所述的H橋變換器包括4個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件(SI，S2, S3, S4)，每個(gè)開(kāi)關(guān)器件由ー個(gè)IGBT反并聯(lián)ー個(gè)ニ極管構(gòu)成，S1、S2、S3和S4連接成単相H橋結(jié)構(gòu)。所述的雙向DC/DC變換器包括2個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件(S5，S6)和I個(gè)平波電感b。
[0061]所述的H橋變換器直流側(cè)與所述的濾波電容C并聯(lián)；所述的雙向DC/DC變換器通過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)K1與所述的濾波電容C并聯(lián)；所述的電池組E與雙向DC/DC變換器相并聯(lián)；每一相由所述的n個(gè)級(jí)聯(lián)單元的交流側(cè)串聯(lián)構(gòu)成ー個(gè)鏈節(jié)，三相鏈節(jié)的一端相連構(gòu)成STATC0M的中性點(diǎn)N，三相鏈節(jié)的另一端分別與所述的連接電抗器L 一端相連，所述的連接電抗器L的另一端連接所述的斷路器K的一端，所述的斷路器K的另一端接入三相電網(wǎng)。
[0062]當(dāng)STATC0M運(yùn)行時(shí)，通過(guò)調(diào)制算法產(chǎn)生觸發(fā)脈沖控制每個(gè)級(jí)聯(lián)単元的功率開(kāi)關(guān)器件S1、S2、S3和S4，調(diào)節(jié)STATC0M輸出電壓的幅值和相位，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)有功和無(wú)功的連續(xù)調(diào)節(jié)。
[0063]每個(gè)雙向DC/DC變換器采用三角波比較法生成開(kāi)關(guān)器件S5和S6的門(mén)極脈沖，控制流過(guò)平波電感的電池充放電電流，通過(guò)在Boost和Buck模式之間的切換，實(shí)現(xiàn)直流功率的雙向傳遞。
[0064]當(dāng)電池組的SOC發(fā)生偏差時(shí)，可以通過(guò)控制策略使STATC0M中性點(diǎn)N發(fā)生偏移，經(jīng)過(guò)幾個(gè)充放電周期即可實(shí)現(xiàn)各電池組SOC的均衡。
[0065]當(dāng)某個(gè)級(jí)聯(lián)單元發(fā)生故障時(shí)，控制觸發(fā)脈沖開(kāi)通SI和S3，關(guān)斷S2和S4，即可旁路故障級(jí)聯(lián)單元；同時(shí)采用控制策略使STATC0M中性點(diǎn)N發(fā)生偏移，實(shí)現(xiàn)STATC0M的容錯(cuò)運(yùn)行。
[0066]本實(shí)施例所述的STATC0M不僅可以對(duì)非線(xiàn)性負(fù)載進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，而且同時(shí)能對(duì)電網(wǎng)側(cè)的有功與無(wú)功指令進(jìn)行調(diào)節(jié)，促進(jìn)間歇性可再生能源發(fā)電并網(wǎng)，解決電壓波動(dòng)與閃變、電壓下跌及頻率偏差等多種電能質(zhì)量問(wèn)題。
[0067]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.ー種帶有功調(diào)節(jié)能力的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器，其特征在于，包括:三相級(jí)聯(lián)鏈節(jié)、連接電抗器、斷路器； 每ー相級(jí)聯(lián)鏈節(jié)包括n個(gè)交流側(cè)串聯(lián)的級(jí)聯(lián)單元，三相級(jí)聯(lián)鏈節(jié)的一端相連構(gòu)成靜止同步補(bǔ)償器的中性點(diǎn)，三相級(jí)聯(lián)鏈節(jié)的另一端分別與對(duì)應(yīng)的連接電抗器的一端相連，連接電抗器的另一端連接斷路器的一端，斷路器的另一端接入三相電網(wǎng)； 連接電抗器，用于濾除靜止同步補(bǔ)償器并網(wǎng)電流的高次諧波； 斷路器，用于在靜止同步補(bǔ)償器發(fā)生故障或維修時(shí)靜止同步補(bǔ)償器與三相電網(wǎng)的切斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有功調(diào)節(jié)能力的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器，其特征在于，級(jí)聯(lián)単元包括:H橋變換器、濾波電容、自動(dòng)開(kāi)關(guān)、雙向DC/DC變換器、電池組； H橋變換器的直流側(cè)與濾波電容并聯(lián)，雙向DC/DC變換器通過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)與濾波電容并聯(lián)，電池組與雙向DC/DC變換器并聯(lián)； 濾波電容，用于濾除直流側(cè)電壓的高次諧波，并存儲(chǔ)一定的有功能量，以用于有功調(diào)節(jié)的快速響應(yīng)； 雙向DC/DC變換器，用于通過(guò)在Boost和Buck模式之間的切換，實(shí)現(xiàn)直流功率的雙向傳遞，將H橋變換器直流側(cè)脈沖電流轉(zhuǎn)化為具有一定紋波的直流電流，有效抑制2次脈動(dòng)功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有功調(diào)節(jié)能力的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器，其特征在干，H橋變換器包括4個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件，每個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件由一個(gè)絕緣柵雙極晶體管反并聯(lián)ー個(gè)ニ極管構(gòu)成，4個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件連接成単相H橋結(jié)構(gòu)，単相H橋結(jié)構(gòu)用于整流與逆變，實(shí)現(xiàn)DC和AC能量的雙向流動(dòng)。
4.一種級(jí)聯(lián)単元，其特征在于，包括:H橋變換器、濾波電容、自動(dòng)開(kāi)關(guān)、雙向DC/DC變換器、電池組； H橋變換器的直流側(cè)與濾波電容并聯(lián)，雙向DC/DC變換器通過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)與濾波電容并聯(lián)，電池組與雙向DC/DC變換器并聯(lián)； 濾波電容，用于濾除直流側(cè)電壓的高次諧波，并存儲(chǔ)一定的有功能量，以用于有功調(diào)節(jié)的快速響應(yīng)； 雙向DC/DC變換器，用于通過(guò)在Boost和Buck模式之間的切換，實(shí)現(xiàn)直流功率的雙向傳遞，將H橋變換器直流側(cè)脈沖電流轉(zhuǎn)化為具有一定紋波的直流電流，有效抑制2次脈動(dòng)功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的級(jí)聯(lián)單元，其特征在干，H橋變換器包括4個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件，每個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件由一個(gè)絕緣柵雙極晶體管反并聯(lián)ー個(gè)ニ極管構(gòu)成，4個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件連接成単相H橋結(jié)構(gòu)，単相H橋結(jié)構(gòu)用于整流與逆變，實(shí)現(xiàn)DC和AC能量的雙向流動(dòng)。
【文檔編號(hào)】H02J3/32GK103457271SQ201310335929
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】蔡旭, 毛蘇閩, 李睿, 郭海峰 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)