CN113098126B - 电压补偿装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电压补偿装置，适用于高压配电网技术领域。在第一馈线未发生电压暂降的情况下，第一馈线开关组件闭合，第一馈线为储能电路提供电能，并为负载供电；在第一馈线发生电压暂降的情况下，第一馈线开关组件断开第一馈线与负载之间的连接，利用储能电路为负载供电；若第一馈线发生电压暂降的时长不超过储能电路正常工作时长，在第一馈线的电压恢复正常之后，第一馈线开关组件闭合，利用第一馈线为负载供电；若第一馈线发生电压暂降的时长超过储能电路正常工作时长，第二馈线开关组件闭合，将第二馈线与负载连接，利用第二馈线为负载供电。采用本电压补偿装置能够电压暂降过程中可能造成的用户用户中断的问题。

Description

电压补偿装置

技术领域

本申请涉及高压配电网技术领域，特别是涉及一种电压补偿装置。

背景技术

随着工业规模的扩大和科学技术的不断发展，电力需求也在不断的增加，同时在工业应用于日常生活中，各种各样性能好、效率高的高科技设备被广泛采用，使得用户对用电质量的要求越来越高。一旦配电网的馈线上出现短路中断和暂降，将会造成重大经济损失。

传统技术中，在发生电压暂降时，通常使用固态开关将当前馈线切换至配电网的备用馈线为用户供电，固态开关切换过程中关断时间可长达半个周波。

因此，在上述方法中，在第一馈线发生电压暂降或中断切换至备用馈线过程中存在负载短时供电中断问题，从而造成用户用电的中断，影响供电质量。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电压补偿装置，能够解决电压暂降过程中可能造成的用户用户中断的问题。

第一方面，提供了一种电压补偿装置，电压补偿装置包括：第一馈线开关组件、储能电路以及第二馈线开关组件；

在第一馈线未发生电压暂降的情况下，第一馈线开关组件闭合，第一馈线与储能电路和负载分别连接，第一馈线为储能电路提供电能，并为负载供电；

在第一馈线发生电压暂降的情况下，第一馈线开关组件断开第一馈线与储能电路之间的连接，并断开第一馈线与负载之间的连接，利用储能电路为负载供电；

获取第一馈线发生电压暂降的时长，若第一馈线发生电压暂降的时长不超过储能电路正常工作时长，在第一馈线的电压恢复正常之后，第一馈线开关组件闭合，将第一馈线与负载连接，利用第一馈线为负载供电；

若第一馈线发生电压暂降的时长超过储能电路正常工作时长，在第一馈线发生电压暂降的时长到达储能电路正常工作时长之后，第二馈线开关组件闭合，将第二馈线与负载连接，利用第二馈线为负载供电。

在其中一个实施例中，电压补偿装置还包括第一开关组件，其中，第一开关组件包括A开关组件和B开关组件，其中，A开关组件一端与第一馈线连接，另一端与第一馈线开关组件连接；B开关组件一端与第二馈线连接，另一端与第二馈线开关组件连接；其中：开关组件A，用于在电压补偿装置发生异常时，将断开第一馈线与第一馈线开关组件之间的连接；开关组件B，用于在电压补偿装置发生异常时，将断开第二馈线与第二馈线开关组件之间的连接。

在其中一个实施例中，电压补偿装置还包括第二开关组件，其中，第二开关组件包括C开关组件和D开关组件，C开关组件一端与第一馈线开关组件连接，另一端与负载连接，D开关组件一端与第二馈线开关组件连接，另一端与负载连接；其中：C开关组件，用于在电压补偿装置发生异常时，将断开负载与第一馈线开关组件之间的连接；D开关组件，用于在电压补偿装置发生异常时，将断开负载与第二馈线开关组件之间的连接。

在其中一个实施例中，电压补偿装置还包括第三开关组件，第三开关组件一端与第一馈线连接，另一端与负载连接；其中：

第三开关组件，用于在电压补偿装置发生异常时，将负载与第一馈线或/和第二馈线连接，利用第一馈线或/和第二馈线为负载供电。

在其中一个实施例中，电压补偿装置还包括缓冲组件，缓冲组件一端与第一馈线开关组件连接，另一端与储能电路连接，其中：缓冲组件，用于在第一馈线为储能电路提供电能的预设初始时间之内，接入第一馈线开关组件与储能电路之间的电路。

在其中一个实施例中，，电压补偿装置还包括第四开关组件，第四开关组件一端与第一馈线开关组件连接，另一端与储能电路连接，且第四开关组件与缓冲组件并联，其中：第四开关组件，用于在超过第一馈线为储能电路提供电能的预设初始时间之后，连接第一馈线开关组件与储能电路，将缓冲组件短路。

在其中一个实施例中，第一馈线开关组件的三相电中，每一相电中均串联多个晶闸管。

在其中一个实施例中，第二馈线开关组件的三相电中，每一相电中均串联多个晶闸管。

在其中一个实施例中，储能电路中包括变流器以及电容器，变流器一端与第一馈线开关组件和第二馈线开关组件连接，另一端与电容器连接，其中：变流器，用于将第一馈线开关组件或第二馈线开关组件输出的交流电转变成直流电，并利用直流电为电容器充电；电容器，用于存储电能。

在其中一个实施例中，电压补偿装置还包括电抗器，电抗器一端与储能电路连接，另一端与第四开关组件连接，其中：电抗器，用于在储能电路为负载供电的情况下，对储能电路输出的波纹进行滤波处理。

上述电压补偿装置中包括：第一馈线开关组件、储能电路以及第二馈线开关组件；在第一馈线未发生电压暂降的情况下，第一馈线开关组件闭合，第一馈线与储能电路和负载分别连接，第一馈线为储能电路提供电能，并为负载供电；在第一馈线发生电压暂降的情况下，第一馈线开关组件断开第一馈线与储能电路之间的连接，并断开第一馈线与负载之间的连接，利用储能电路为负载供电；获取第一馈线发生电压暂降的时长，若第一馈线发生电压暂降的时长不超过储能电路正常工作时长，在第一馈线的电压恢复正常之后，第一馈线开关组件闭合，将第一馈线与负载连接，利用第一馈线为负载供电；若第一馈线发生电压暂降的时长超过储能电路正常工作时长，在第一馈线发生电压暂降的时长到达储能电路正常工作时长之后，第二馈线开关组件闭合，将第二馈线与负载连接，利用第二馈线为负载供电。由于第一馈线为常用馈线，因此在第一馈线的电压恢复之后，第一馈线开关组件闭合，利用第一馈线为负载供电，可以保证用户用电的稳定性。若第一馈线发生电压暂降的时长超过储能电路正常工作时长，在第一馈线发生电压暂降的时长到达储能电路正常工作时长之后，第二馈线开关组件闭合，将第二馈线与负载连接，利用第二馈线为负载供电。由于储能电路中存储的电能有限，只够一段时间内为用户用电，因此在第一馈线发生电压暂降的时长到达储能电路正常工作时长之后，需要利用第二馈线为负载供电，从而保证用户正常用电，用户用电不中断，保证供电质量。

附图说明

图1为一个实施例中电压补偿装置的结构框图；

图2为一个实施例中电压补偿装置的结构框图；

图3为一个实施例中电压补偿装置的结构框图；

图4为一个实施例中电压补偿装置的结构框图；

图5为一个实施例中电压补偿装置的结构框图；

图6为一个实施例中电压补偿装置的结构框图；

图7为一个实施例中电压补偿装置的结构框图；

图8为一个实施例中电压补偿装置的结构框图；

图9为一个实施例中电压补偿装置的结构框图；

图10为一个实施例中电压补偿装置的结构框图；

图11为一个实施例中电压补偿装置的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在高压配电网供电的过程中，会发生电压暂降。电压暂降是指工频条件下电压均方根减小到0.1-0.9倍额定电压之间。电压暂降可以会引起短路故障，甚至会影响敏感用电设备的正常运行，因此需要在高压配电网发生电压暂降时进行相对应的处理。本申请实施例提供的电压补偿装置可以在高压配电网中发生电压暂降的情况时，对高压配电网的高压母线中的提供交流电，对其进行电压补偿。

下面以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

在本申请一个实施例中，如图1所示，提供了一种电压补偿装置10，电压补偿装置10包括：第一馈线开关组件11、储能电路12以及第二馈线开关组件13。

其中，第一馈线开关组件11、储能电路12以及第二馈线开关组件13均可以与负载连接，并均可以为负载供电。

在第一馈线未发生电压暂降的情况下，第一馈线开关组件11闭合，第一馈线与储能电路12和负载分别连接，第一馈线为储能电路12提供电能，并为负载供电。

可选的，与第一馈线开关组件11连接的负载可以是一个也可以是多个，本申请实施例对负载的数量不做具体限定。其中，负载可以是敏感负载，也可以其他负载。本申请实施例对负载的种类不做具体的限定。

可选的，电压补偿装置10中还可以包括控制组件以及电压检测组件，其中控制组件与电压检测组件连接，电压检测组件与第一馈线连接，电压检测组件可以实时检测第一电压馈线的的电压，并在第一馈线的电压发生暂降的情况下，电压检测组件向控制组件发送第一馈线电压暂降的消息，控制组件控制第一馈线开关组件11断开。在第一馈线开关组件11的电压未发生暂降的情况下，电压检测组件不向控制组件发送第一馈线开关组件11电压暂降的消息。控制组件控制第一馈线开关组件11闭合。

因此，在控制组件未接收到电压检测组件发送的第一馈线电压暂降的消息的情况下，控制组件可以控制第一馈线开关组件11闭合，使得第一馈线与储能电路12和负载分别连接，使得第一馈线可以向储能电路12提供电压，储能电路12在第一馈线电压保持正常的情况下，可以储存电能。此外，第一馈线还可以为负载进行供电，在第一馈线的电压保持正常的情况下，负载可以正常工作。

在第一馈线发生电压暂降的情况下，第一馈线开关组件11断开第一馈线与储能电路12之间的连接，并断开第一馈线与负载之间的连接，利用储能电路为负载供电。

可选的，电压补偿装置10中还可以包括控制组件以及电压检测组件，其中，控制组件与电压检测组件连接，电压检测组件与第一馈线连接，电压检测组件可以实时检测第一电压馈线的的电压，并在第一馈线的电压发生暂降的情况下，电压检测组件向控制组件发送第一馈线电压暂降的消息。在控制组件接收到电压检测组件发送的第一馈线电压暂降的消息的情况下，控制组件确定第一馈线的电压发生暂降。

在第一馈线的电压发生暂降的情况下，控制组件控制第一馈线开关组件11断开，从而断开第一馈线与储能电路12之间的连接，也断开第一馈线与负载之间的连接。由于储能电路12与负载之间连接，因此，使得在第一馈线发生暂降的情况下，储能电路12可以为负载供电。

获取第一馈线发生电压暂降的时长，若第一馈线发生电压暂降的时长不超过储能电路正常工作时长，在第一馈线的电压恢复正常之后，第一馈线开关组件11闭合，将第一馈线与负载连接，利用第一馈线为负载供电。

具体地，在第一馈线电压发生暂降的情况下，电压检测组件继续检测第一馈线的电压，并在检测到第一馈线的电压恢复的情况下，电压检测组件向控制组件发送第一馈线电压恢复的消息。若在储能电路12正常工作时长之内，控制组件接收到电压检测组件发送的第一馈线电压恢复的消息，则控制组件确定第一馈线发生电压暂降的时长不超过储能电路12正常工作时长。由于储能电路12中的电能有限，为了保证更好的为负载供电，在第一馈线的电压恢复正常之后，控制组件控制第一馈线开关组件11闭合，利用第一馈线为负载供电，并利用第一馈线为储能电路12提供电能。

若第一馈线发生电压暂降的时长超过储能电路正常工作时长，在第一馈线发生电压暂降的时长到达储能电路12正常工作时长之后，第二馈线开关组件闭合13，将第二馈线与负载连接，利用第二馈线为负载供电。

若在储能电路12正常工作时长之内，控制组件没有接收到电压检测组件发送的第一馈线电压恢复的消息，则控制组件确定第一馈线发生电压暂降的时长超过储能电路12正常工作时长。由于储能电路12中的电能有限，为了保证更好的为负载供电，在第一馈线开关组件11发生电压暂降的时长超过储能电路12正常工作时长之后，控制组件将第二馈线开关组件13闭合，使得第二馈线与负载连接，利用第二馈线为负载供电。

上述电压补偿装置中，在第一馈线发生电压暂降的情况下，第一馈线开关组件断开第一馈线与储能电路之间的连接，并断开第一馈线与负载之间的连接，利用储能电路为负载供电；获取第一馈线发生电压暂降的时长，若第一馈线发生电压暂降的时长不超过储能电路正常工作时长，在第一馈线的电压恢复正常之后，第一馈线开关组件闭合，将第一馈线与负载连接，利用第一馈线为负载供电；若第一馈线发生电压暂降的时长超过储能电路正常工作时长，在第一馈线发生电压暂降的时长到达储能电路正常工作时长之后，第二馈线开关组件闭合，将第二馈线与负载连接，利用第二馈线为负载供电。由于第一馈线为常用馈线，因此在第一馈线的电压恢复之后，第一馈线开关组件闭合，利用第一馈线为负载供电，可以保证用户用电的稳定性。若第一馈线发生电压暂降的时长超过储能电路正常工作时长，在第一馈线发生电压暂降的时长到达储能电路正常工作时长之后，第二馈线开关组件闭合，将第二馈线与负载连接，利用第二馈线为负载供电。由于储能电路中存储的电能有限，只够一段时间内为用户用电，因此在第一馈线发生电压暂降的时长到达储能电路正常工作时长之后，需要利用第二馈线为负载供电，从而保证用户正常用电，用户用电不中断，保证供电质量。

在本申请一个可选的实施例中，如图2所示，第一馈线开关组件11的三相电中，每一相电中均串联多个晶闸管。

由于，在中高压领域使用一只晶闸管模块的耐压(正反向重复峰值电压)能力不够，承担不了加在晶闸管模块两端的峰值电压，需要晶闸管串联使用，将多个中低压晶闸管进行串联可以得到高耐压的固体开关，从而提高第一馈线开关组件11的耐高压能力。由于，如果无法保证各串联晶闸管自身特性一致，会产生分压不均，导致器件损坏、设备无法运行等问题。因此，可选的，第一馈线开关组件11中的各晶闸管参数性能统一。严格进行系统工艺设计，避免电路分布参数带来的影响。设计合理的静态及动态均压电路，确保串联晶闸管电压均衡。

可选的，如图3所示，第二馈线开关组件13的三相电中，每一相电中均串联多个晶闸管。

由于，在中高压领域使用一只晶闸管模块的耐压(正反向重复峰值电压)能力不够，承担不了加在晶闸管模块两端的峰值电压，需要晶闸管串联使用，将多个中低压晶闸管进行串联可以得到高耐压的固体开关，从而提高第二馈线开关组件13的耐高压能力。由于，如果无法保证各串联晶闸管自身特性一致，会产生分压不均，导致器件损坏、设备无法运行等问题。因此，可选的，第二馈线开关组件13中的各晶闸管参数性能统一。严格进行系统工艺设计，避免电路分布参数带来的影响。设计合理的静态及动态均压电路，确保串联晶闸管电压均衡。

可选的，如图4所示，储能电路12中包括变流器121以及电容器122，变流器121一端与第一馈线开关组件11和第二馈线开关组件13连接，另一端与电容器122连接，其中：

变流器121，用于将第一馈线开关组件11或第二馈线开关组件13输出的交流电转变成直流电，并利用直流电为电容器122充电。

电容器122，用于存储电能。

具体地，在第一馈线电压正常的情况下，变流器121将第一馈线开关组件11输出的交流电转变成直流电，并利用直流电为电容器122充电。

在第一馈线电压发生暂降，且利用第二馈线为负载供电时，第二馈线开关组件13输出的交流电转变成直流电，并利用直流电为电容器122充电。

可选的，变流器121可以是多模块级联变流器，其中，多模块级联变流器采用子模块级联的连接方式，为三相多模块级联方式，每相多模块级联的子模块同时具有直流侧以及交流侧，交流侧结构大多采用半桥结构，也有采用全桥以及其他形式结构的，直流侧为DCDC变化电路。该拓扑的优秀性能使其适用于柔性直流输电领域。

可选的，电容器122可以为超级电容，也可以为其他电容器122。其中，超级电容的优点：具有非常高的功率密度。超级电容的功率密度可以为电池的十倍到百倍左右，可以在短时间内释放几百到几千安培的电流。这个特点使超级电容非常适合用于在短时间内输出高功率的场合，充电速度快。

上述电压补偿装置储能电路12中的变流器121以及电容器122控制方式为：第一馈线发生电压暂降或中断时，控制组件通过控制第一馈线开关组件11和变流器121，立即强迫第一馈线开关组件11与故障电网断开，之后由超级电容122通过变流器121向负载供电，电容器122和变流器121为负载提供短暂的电压支撑；通过实时检测第一馈线电压，当电压在设置时间内恢复正常，将无缝切换至第一馈线供电；当第一馈线电压异常超过设置时间，调整变流器121输出电压和第二馈线同步，之后控制第二馈线开关组件13导通，与第二馈线进行并网，将负载由异常馈线柔性转移到备用馈线，实现了重要敏感负载的持续稳定工作。之后可进行储能，进入“热备用”状态。

在一种可选的实现方式中，如图5所示，电压补偿装置10还电压补偿装置还包括第一开关组件14，其中，第一开关组件14包括A开关组件141和B开关组件142，其中，A开关组件141一端与第一馈线连接，另一端与第一馈线开关组件连接；B开关组件一端与第二馈线连接，另一端与第二馈线开关组件连接；其中：

开关组件A，用于在电压补偿装置发生异常时，将断开第一馈线与第一馈线开关组件之间的连接；

开关组件B，用于在电压补偿装置发生异常时，将断开第二馈线与第二馈线开关组件之间的连接。

可选的，电压补偿装置10中还包括监控组件和控制组件，控制组件与第一开关组件14连接。监控组件可以实时监控电压补偿装置10是否发生异常，并在电压补偿装置10发生的异常的情况下，向控制组件发送电压补偿装置10发生异常的消息。控制组件在接收到监控组件发送的电压补偿装置10发生异常的消息之后，控制第一开关组件14中的A开关组件141和B开关组件142均断开，从而断开第一馈线与第一馈线开关11之间的连接以及第二馈线与第二馈线开关组件之间的连接。

在一种可选的实现方式中，如图6所示，电压补偿装置10还包括第二开关组件15，其中，第二开关组件15包括C开关组件151和D开关组件152，C开关组件151一端与第一馈线开关组件11连接，另一端与负载连接，D开关组件152一端与第二馈线开关组件13连接，另一端与负载连接；其中：

C开关组件151，用于在电压补偿装置10发生异常时，将断开负载与第一馈线开关组件11之间的连接；

D开关组件152，用于在电压补偿装置10发生异常时，将断开负载与第二馈线开关组件13之间的连接。

可选的，电压补偿装置10中还包括监控组件和控制组件，其中，控制组件与第二开关组件15连接，监控组件可以实时监控电压补偿装置10是否发生异常，并在电压补偿装置10发生的异常的情况下，向控制组件发送电压补偿装置10发生异常的消息。控制组件在接收到监控组件发送的电压补偿装置10发生异常的消息之后，控制第二开关组件15中的C开关组件151和D开关组件152均断开，从而断开负载与第一馈线开关组件11之间的连接以及负载与第二馈线开关组件13之间的连接。

在本申请实施例中，当电压补偿装置10发生异常的情况下，第一开关组件14和第二开关组件15均断开，从而断开第一馈线与第一馈线开关11之间的连接以及负载与第一馈线开关11之间的连接，从而使得电压补偿装置10处于断电状态，便于对电压补偿装置10进行检测和维修。

在本申请一个可选的实施例中，如图7所示，电压补偿装置10还包括第三开关组件16，第三开关组件16一端与第一馈线或/和第二馈线连接，另一端与负载连接；其中：

第三开关组件16，用于在电压补偿装置10发生异常时，将负载与第一馈线或/和第二馈线连接，利用第一馈线或/和第二馈线为负载供电。

可选的，电压补偿装置10中还可以包括控制组件，控制组件与第三开关组件16连接。在电压补偿装置10发生故障的情况下，控制组件可以将第三开关组件16闭合，使得负载与第一馈线或/和第二馈线连接，并利用第一馈线或/和第二馈线为负载供电。从而使得电压补偿装置10内部短路，不存在电压，因此使得电压补偿装置10处于断电状态，有利于维修人员对电压补偿装置10进行维修。

在本申请实施例中，第三开关组件在电压补偿装置发生异常时，将负载与第一馈线或/和第二馈线连接，利用第一馈线或/和第二馈线为负载供电。从而使得电压补偿装置内部短路，不存在电压，因此使得电压补偿装置处于断电状态，有利于维修人员对电压补偿装置进行维修。

在本申请一个可选的实施例中，如图8所示，电压补偿装置10还包括缓冲组件17，缓冲组件17一端与第一馈线开关组件11连接，另一端与储能电路12连接，其中：

缓冲组件17，用于在第一馈线为储能电路12提供电能的预设初始时间之内，接入第一馈线开关组件11与储能电路12之间的电路。

可选的，缓冲组件17可以一个阻值较大的电阻，也可以是其他阻值较大的负载。本申请实施例对缓冲组件17不做具体限定。

具体地，由于在储能电路12储存电能的前期，过大的电流可以会使储能电路12发生故障，因此，在第一馈线与储能电路12的中间电路中接入缓冲组件17，使得在第一馈线为储能电路12提供电能的预设初始时间之内，第一馈线在对储能电路12提供电能时，从第一馈线输出的电流经过一个缓冲组件17，从而使得到达储能电路12的电流量较小，起到对储能电路12的保护作用。

在一种可选的实现方式中，如图9所示，电压补偿装置10还包括第四开关组件18，第四开关组件18一端与第一馈线开关组件11连接，另一端与储能电路12连接，且第四开关组件18与缓冲组件17并联，其中：

第四开关组件18，用于在超过第一馈线为储能电路12提供电能的预设初始时间之后，连接第一馈线开关组件11与储能电路12，将缓冲组件17短路。

具体地，电压补偿装置10中还包括控制组件，控制组件与第四开关组件18连接。在超过第一馈线为储能电路12提供电能的预设初始时间之后，储能电路12直流侧预充电完成，因此，控制组件可以控制第四开关组件18闭合，从而使得缓冲组件17被短路，从第一馈线流出的电流不再经过缓冲组件17，而是直接流向储能电路12。

在本申请实施例中，电压补偿装置还包括缓冲组件，缓冲组件一端与第一馈线开关组件1连接，另一端与储能电路连接，缓冲组件在第一馈线为储能电路提供电能的预设初始时间之内，接入第一馈线开关组件与储能电路之间的电路。电压补偿装置还包括第四开关组件，第四开关组件一端与第一馈线开关组件连接，另一端与储能电路连接，且第四开关组件与缓冲组件并联。第四开关组件在超过第一馈线为储能电路提供电能的预设初始时间之后，连接第一馈线开关组件与储能电路，将缓冲组件短路。从而使得，储能电路存储电能的预设初始时间之内，储能电路内的电流量较小，保护储能电路。在储能电路存储电能的预设初始时间之后，储能电路内的电流量变大，使得储能电路可以快速存储电容。

在本申请一个可选的实施例中，如图10所示，电压补偿装置10还包括电抗器19，电抗器19一端与储能电路12连接，另一端与第四开关组件18连接，其中：

电抗器19，用于在储能电路12为负载供电的情况下，对储能电路12输出的波纹进行滤波处理。

具体地，电抗器19取值越大，输出电流纹波越小，通常在电流峰值除其电流纹波更大。在储能电源12对负载供电的情况下，电抗器19对储能电源输出的波纹进行滤波。

在本申请实施例中，电抗器在储能电路为负载供电的情况下，对储能电路输出的波纹进行滤波处理，从而使得不但能有效地吸收电网谐波，而且提高了系统的功率因数，对于系统的安全运行起到了较大的作用。

在一种可选的实现方式中，上述储能电路12中的变流器为多模块级联变流器.为实现中高压电压输出，采用多个功率模块交流侧的H桥级联的方法来实现高压多电平输出，N单元级联可输出2N+1电平，实现方式的技术难度小。每个功率单元都是分离，直流电源之间彼此独立，对一个单元的控制不会影响其他单元，每个功率模块包括H桥和双向DCDC变换电路，超级电容。功率模块交流侧为H桥、直流侧通过双向DCDC变换与储能电容连接，储能部分为超级电容。其拓扑关系图，如图11所示。

示例性的，从满足并网电压考虑，每一相的链节数N需满足式(1)，其中U_dcmin为每个功率模块H桥直流侧工作电压最小值，设计值约750V，Us为电网额定电压，K为修正系数。

K取1.1，则每一相链节数N＝12，多模块级联变流器一共需36个模块。

本申请实施例中，采用单极性倍频调制方式控制H桥，单极倍频CPS-SPWM调制的级联逆变器总的输出波形比采用双极性CPS-SPWM调制的输出波形电平数更多、更接近正弦波、谐波分量更小、波形更好。

当执行电压暂降补偿时进行放电控制，将超级电容电能释放到交流侧。双向DCDC工作在Boost模式。当超级电容能量释放完时，进行充电控制，通过AC-DC-DC对超级电容充电，双向DCDC工作在Buck模式。

双向DC/DC将H桥直流侧电压通过降压电路对超级电容进行充电控制，当执行电压暂降补偿时进行放电控制，将超级电容电能通过双向DC/DC释放到交流侧。控制电路采用一端稳压一端稳流的方式进行充放电控制，当电路工作在buck充电方式时，超级电容端进行先恒流充电到Vsc，再恒压充电；当电路工作在boost放电方式时，直流母线端进行稳压控制。充放电环节采用PI控制法进行恒流或恒压充、放电。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电压补偿装置，其特征在于，所述电压补偿装置包括：第一馈线开关组件、储能电路、第二馈线开关组件、电压检测组件以及控制组件，所述控制组件与所述电压检测组件连接，所述电压检测组件与第一馈线连接；

所述电压检测组件用于检测所述第一馈线的电压，并在所述第一馈线未发生电压暂降的情况下，不向所述控制组件发送第一馈线电压暂降的消息，且所述控制组件控制所述第一馈线开关组件闭合，所述第一馈线与所述储能电路和负载分别连接，所述第一馈线为所述储能电路提供电能，并为所述负载供电；

所述电压检测组件在所述第一馈线发生电压暂降的情况下，向所述控制组件发送第一馈线电压暂降的消息，且所述控制组件控制所述第一馈线开关组件断开所述第一馈线与所述储能电路之间的连接，并断开所述第一馈线与所述负载之间的连接，以利用所述储能电路为所述负载供电；所述储能电路中的变流器为多模块级联变流器，所述储能电路中的多个功率模块均包括H桥、双向DCDC变换电路以及储能电容，且各所述功率模块的交流侧为H桥、直流侧通过所述双向DCDC变换电路与所述储能电容连接；

获取所述第一馈线发生电压暂降的时长，若所述第一馈线发生电压暂降的时长不超过所述储能电路正常工作时长，在所述第一馈线的电压恢复正常之后，所述控制组件控制所述第一馈线开关组件闭合，以将所述第一馈线与所述负载连接，利用所述第一馈线为所述负载供电；

若所述第一馈线发生电压暂降的时长超过所述储能电路正常工作时长，在所述第一馈线发生电压暂降的时长到达所述储能电路正常工作时长之后，所述控制组件未接收到所述电压检测组件发送的第一馈线电压恢复的消息的情况下，所述控制组件控制所述第二馈线开关组件闭合，以将第二馈线与所述负载连接，利用所述第二馈线为所述负载供电；

其中，所述电压补偿装置还包括第一开关组件，所述第一开关组件包括A开关组件和B开关组件，所述A开关组件一端与所述第一馈线连接，另一端与所述第一馈线开关组件连接；所述B开关组件一端与所述第二馈线连接，另一端与所述第二馈线开关组件连接；其中：

所述开关组件A，用于在所述电压补偿装置发生异常时，将断开所述第一馈线与所述第一馈线开关组件之间的连接；

所述开关组件B，用于在所述电压补偿装置发生异常时，将断开所述第二馈线与所述第二馈线开关组件之间的连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压补偿装置还包括监控组件；

所述监控组件用于监控所述电压补偿装置是否发生异常，并在所述电压补偿装置发生异常的情况下，向所述控制组件发送异常消息；

所述控制组件在接收到所述异常消息的情况下控制所述第一开关组件中的A开关组件和B开关组件断开。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压补偿装置还包括第二开关组件，其中，所述第二开关组件包括C开关组件和D开关组件，所述C开关组件一端与所述第一馈线开关组件连接，另一端与所述负载连接，所述D开关组件一端与所述第二馈线开关组件连接，另一端与所述负载连接；其中：

所述C开关组件，用于在所述电压补偿装置发生异常时，将断开所述负载与所述第一馈线开关组件之间的连接；

所述D开关组件，用于在所述电压补偿装置发生异常时，将断开所述负载与所述第二馈线开关组件之间的连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压补偿装置还包括第三开关组件，所述第三开关组件一端与所述第一馈线或/和所述第二馈线连接，另一端与所述负载连接；其中：

所述第三开关组件，用于在所述电压补偿装置发生异常时，将所述负载与所述第一馈线或/和所述第二馈线连接，利用所述第一馈线或/和所述第二馈线为所述负载供电。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压补偿装置还包括缓冲组件，所述缓冲组件一端与所述第一馈线开关组件连接，另一端与所述储能电路连接，其中：

所述缓冲组件，用于在所述第一馈线为所述储能电路提供电能的预设初始时间之内，接入所述第一馈线开关组件与所述储能电路之间的电路。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电压补偿装置还包括第四开关组件，所述第四开关组件一端与所述第一馈线开关组件连接，另一端与所述储能电路连接，且所述第四开关组件与所述缓冲组件并联，其中：

所述第四开关组件，用于在超过所述第一馈线为所述储能电路提供电能的所述预设初始时间之后，连接所述第一馈线开关组件与所述储能电路，将所述缓冲组件短路。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一馈线开关组件的三相电中，每一相电中均串联多个晶闸管。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二馈线开关组件的三相电中，每一相电中均串联多个晶闸管。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储能电路中包括变流器以及电容器，所述变流器一端与所述第一馈线开关组件和所述第二馈线开关组件连接，另一端与所述电容器连接，其中：

所述变流器，用于将所述第一馈线开关组件或所述第二馈线开关组件输出的交流电转变成直流电，并利用所述直流电为所述电容器充电；

所述电容器，用于存储电能。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电压补偿装置还包括电抗器，所述电抗器一端与所述储能电路连接，另一端与所述第四开关组件连接，其中：

所述电抗器，用于在所述储能电路为所述负载供电的情况下，对所述储能电路输出的波纹进行滤波处理。

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