CN114583706A - 一种用于治理末端低电压的直流配电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于治理末端低电压的直流配电系统,包括整流器、逆变器、双有源桥直流变换器,以及交流配电系统的电源、线路和负载;所述电源的输出端与所述整流器的输入端连接,所述整流器的输出端与所述线路的输入端连接,所述线路的输出端与所述双有源桥直流变换器的输入端连接,所述双有源桥直流变换器的输出端与所述逆变器的输入端连接,所述逆变器的输出端接入所述负载。本发明能够在原有交流配电系统的基础上构建直流配电系统,改善末端电压的质量,同时提高配电网的经济性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及配电网电压治理技术领域,尤其涉及一种用于治理末端低电压的直流配电系统。
背景技术
农村配电网台区存在供电半径大、导线截面积小、设备老化以及线路过载等不足,常出现末端低电压问题。随着农村用电负荷急剧增加,用电品质需求也有所提升。较低的电压幅值会严重影响居民用户的生产生活,不可逆地损坏电气设备,还会波及电网的稳定性,故亟需改善末端电压质量。
目前,为了解决农村配电网台区的末端低电压问题,主要采用下列方案:(1)进行配电网小容量、密布点的改造升级,即增加变电站和配变电源布点,科学规划变电站的选址,从而缩短供电半径;(2)增设分布式电源,构建小型微电网,类似于在负荷侧配置新电源,避免通过原有的长距离线路传输功率,从而提升末端电压,同时采用储能装置还可对用电负荷进行“削峰填谷”;(3)安装无功补偿装置,包括增设静止无功补偿器、发动机无功补偿、母线末端并联电容器以及线路上分散加装电容器等,减少无功功率传输引起的电压降落,从而提升末端电压;(4)加装线路调压装置,通过有载调压器的自耦调压治理供电半径过长的输电线路上的压降过大问题,从而提升末端电压。
但方案(1)进行配电网改造升级的方式投资巨大,改造工程实施周期长,征地难度大,且线路跨越山区,林木生长迅速,容易引发接地短路故障,后期运维困难;方案(2)构建小型微电网的方式同样面临光伏储能装置成本高的问题,投资回报周期较长,且目前配电网的运维水平也不支持这类装置,有一定的安全隐患;方案(3)安装无功补偿装置只能抬升部分感性线路/负荷占比较高场合的电压,存在重载情况下补偿能力不足的问题;方案(4)加装有载调压器一般最大提升20%,对165V及以上的台区,勉强可以合格,但是电压提升后,随负荷电压增大,调压器前100米附近用户电压偏低,调压器容易过载。
因此,研究一种经济安全的末端电压治理方案来改善末端电压的质量就尤为重要。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷,本发明提供一种用于治理末端低电压的直流配电系统,能够在原有交流配电系统的基础上构建直流配电系统,改善末端电压的质量,同时提高配电网的经济性和安全性。
为了解决上述技术问题,本发明一实施例提供一种用于治理末端低电压的直流配电系统,包括整流器、逆变器、双有源桥直流变换器,以及交流配电系统的电源、线路和负载;
所述电源的输出端与所述整流器的输入端连接,所述整流器的输出端与所述线路的输入端连接,所述线路的输出端与所述双有源桥直流变换器的输入端连接,所述双有源桥直流变换器的输出端与所述逆变器的输入端连接,所述逆变器的输出端接入所述负载。
进一步地,所述电源的输出端与所述整流器的输入端连接,所述整流器的输出端与所述线路的输入端连接,具体为:
所述整流器的A、B、C相输入端分别与所述电源的A、B、C相输出端连接,所述整流器的正极输出端与所述线路的第一输入端连接,所述整流器的负极输出端与所述线路的第二输入端连接,所述整流器的N端子接入所述交流配电系统的N线;其中,所述交流配电系统为三相四线制系统,所述线路的第一输入端和第二输入端为所述线路的A、B、C相输入端中的任意两相输入端。
进一步地,所述线路的输出端与所述双有源桥直流变换器的输入端连接,所述双有源桥直流变换器的输出端与所述逆变器的输入端连接,具体为:
所述双有源桥直流变换器的正极输入端与所述线路的第一输出端连接,所述双有源桥直流变换器的负极输入端与所述线路的第二输出端连接,所述双有源桥直流变换器的正极输出端与所述逆变器的正极输入端连接,所述双有源桥直流变换器的负极输出端与所述逆变器的负极输入端连接;其中,所述线路的第一输出端与所述线路的第一输入端同相,所述线路的第二输出端与所述线路的第二输入端同相。
进一步地,所述逆变器的输出端接入所述负载,具体为:
所述逆变器的A、B、C相输出端分别接入所述负载的A、B、C相,所述逆变器的N端子接入所述交流配电系统的N线。
进一步地,所述整流器和所述逆变器均采用二极管钳位式三电平拓扑结构。
进一步地,所述用于治理末端低电压的直流配电系统,还包括第一双闭环控制系统;
所述第一双闭环控制系统,用于控制所述整流器保持直流侧电压恒定;其中,所述第一双闭环控制系统包括第一电流内环控制器和第一电压外环控制器,所述第一电压外环控制器的输出端与所述第一电流内环控制器的输入端连接。
进一步地,所述第一电流内环控制器为比例控制器,所述第一电压外环控制器为PI调节器。
进一步地,所述用于治理末端低电压的直流配电系统,还包括第二双闭环控制系统;
所述第二双闭环控制系统,用于控制所述逆变器保持交流侧电压恒定;其中,所述第二双闭环控制系统包括第二电流内环控制器和第二电压外环控制器,所述第二电压外环控制器的输出端与所述第二电流内环控制器的输入端连接。
进一步地,所述第二电流内环控制器和所述第二电压外环控制器均为PI调节器。
进一步地,所述双有源桥直流变换器的控制系统为单移相控制系统。
本发明的实施例,具有如下有益效果:
通过将交流配电系统中的电源的输出端与整流器的输入端连接,将整流器的输出端与交流配电系统中的线路的输入端连接,将线路的输出端与双有源桥直流变换器的输入端连接,将双有源桥直流变换器的输出端与逆变器的输入端连接,将逆变器的输出端接入交流配电系统中的负载,设计直流配电系统,以通过直流配电系统进行配电。相比于现有技术,本发明的实施例通过在原有交流配电系统中增设整流器、逆变器、双有源桥直流变换器,利用整流器将交流电源输出的交流电转换为直流电,使直流电经配电线路传输至双有源桥直流变换器,利用双有源桥直流变换器抬升直流电的电压,使升压后的直流电传输至逆变器,利用逆变器将直流电转换为交流电,以供应给用户负载,从而能够在原有交流配电系统的基础上构建直流配电系统,延长供电半径,保证末端电压的合格率,改善末端电压的质量,同时减少配电网改造成本,降低配电网运维难度,提高配电网的经济性和安全性。
附图说明
图1为本发明的实施例中的一种用于治理末端低电压的直流配电系统的结构示意图;
图2为本发明的实施例中示例的一种用于治理末端低电压的直流配电系统的结构示意图;
图3为本发明的实施例中示例的二极管钳位式三电平拓扑结构的结构示意图;
图4为本发明的实施例中示例的整流器的控制系统的控制框图;
图5为本发明的实施例中示例的逆变器的控制系统的控制框图;
图6为本发明的实施例中示例的双有源桥直流变换器的结构示意图;
图7为本发明的实施例中示例的单移相控制时序图;
图8为本发明的实施例中示例的双有源桥直流变换器的控制系统的控制框图;
图9为本发明的实施例中示例的直流侧电压仿真波形图;
图10为本发明的实施例中示例的负荷侧电压、电流仿真波形图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明的实施例提供一种用于治理末端低电压的直流配电系统,包括整流器1、逆变器2、双有源桥直流变换器3,以及交流配电系统的电源4、线路5和负载6;电源4的输出端与整流器1的输入端连接,整流器1的输出端与线路5的输入端连接,线路5的输出端与双有源桥直流变换器3的输入端连接,双有源桥直流变换器3的输出端与逆变器2的输入端连接,逆变器2的输出端接入负载6。
需要说明的是,电源4是指交流配电系统中的交流电源,线路5是指交流配电系统中的配电线路,负载6是指交流配电系统中的用户负载。
作为示例性地,通过在原有交流配电系统中增设整流器1、逆变器2、双有源桥直流变换器3,利用整流器1将交流电源输出的交流电转换为直流电,使直流电经配电线路传输至双有源桥直流变换器3,利用双有源桥直流变换器3抬升直流电的电压,使升压后的直流电传输至逆变器2,利用逆变器2将直流电转换为交流电,以供应给用户负载。
可以理解的是,直流配电与交流配电相比,存在以下优点:不存在功角稳定问题,在相同配电线路建设成本下,直流配电线路的功率传输能力比交流配电线路强,满足远距离大容量的配电场景;直流配网的变流器(即整流器1和逆变器2)可将用户侧电压稳定在额定值附近,能提升末端电压的合格率,还可以通过变流器控制传输的有功功率和无功功率;可实现不同频率交流系统的非同步互联等。
根据国家标准《GB/T 35727-2017中低压直流配电电压导则》中规定的低压直流配电的电压等级标准,本实施例可将原有的交流配电线路改造成750V(±350V)的直流架空线路,不改动原有配电线路结构,成本低,工程耗时短,基本没有征地和青苗赔偿的问题。从电网建设的经济性角度出发,本实施例通过在交流配电线路两端的配电线杆上安装变流器(即整流器1和逆变器2),利用电力电子技术构建直流配电系统,从而延长原有配电线路走廊的供电半径,保证末端电压的合格率,改善末端电压的质量。
本实施例能够在原有交流配电系统的基础上构建直流配电系统,延长供电半径,保证末端电压的合格率,改善末端电压的质量,同时减少配电网改造成本,降低配电网运维难度,提高配电网的经济性和安全性。
在优选的实施例当中,电源4的输出端与整流器1的输入端连接,整流器1的输出端与线路5的输入端连接,具体为:整流器1的A、B、C相输入端分别与电源4的A、B、C相输出端连接,整流器1的正极输出端与线路5的第一输入端连接,整流器1的负极输出端与线路5的第二输入端连接,整流器1的N端子接入交流配电系统的N线;其中,交流配电系统为三相四线制系统,线路5的第一输入端和第二输入端为线路5的A、B、C相输入端中的任意两相输入端。
在优选的实施例当中,线路5的输出端与双有源桥直流变换器3的输入端连接,双有源桥直流变换器3的输出端与逆变器2的输入端连接,具体为:双有源桥直流变换器3的正极输入端与线路5的第一输出端连接,双有源桥直流变换器3的负极输入端与线路5的第二输出端连接,双有源桥直流变换器3的正极输出端与逆变器2的正极输入端连接,双有源桥直流变换器3的负极输出端与逆变器2的负极输入端连接;其中,线路5的第一输出端与线路5的第一输入端同相,线路5的第二输出端与线路5的第二输入端同相。
在优选的实施例当中,逆变器2的输出端接入负载6,具体为:逆变器2的A、B、C相输出端分别接入负载6的A、B、C相,逆变器2的N端子接入交流配电系统的N线。
作为示例性地,如图2所示,整流器1的A、B、C相输入端分别与电源4的A、B、C相输出端连接,即与原有配电线路的A、B、C三相相连,整流器1的正极输出端与线路5的A相输入端连接,即与原有配电线路的A相连接,整流器1的负极输出端与线路5的B相输入端连接,即与原有配电线路的B相连接,整流器1的N端子接入交流配电系统的N线(即中性线)。
可以理解的是,实际应用中受配电线路相序影响,整流器1的正极输出端和负极输出端只要与原有配电线路中的任意两相连接即可,并不一定指定是A相和B相。
与此对应,逆变器2的A、B、C相输出端分别接入负载6的A、B、C相,即与用户负载的A、B、C三相相连,逆变器2的正极输入端连接双有源桥直流变换器3(即DAB)的正极输出端连接,即与输出电压U3正极连接,逆变器2的负极输入端与双有源桥直流变换器3的负极输出端连接,即与输出电压U3负极连接,逆变器2的N端子接入交流配电系统的N线。
在优选的实施例当中,整流器1和逆变器2均采用二极管钳位式三电平拓扑结构。
作为示例性地,整流器1的二极管钳位式三电平拓扑结构如图3所示,图3中的A、B、C、N、正极(+)和负极(-)端子分别与图2中整流器1和逆变器2的连接端子对应。
在优选的实施例当中,所述用于治理末端低电压的直流配电系统,还包括第一双闭环控制系统;第一双闭环控制系统,用于控制整流器1保持直流侧电压恒定;其中,第一双闭环控制系统包括第一电流内环控制器和第一电压外环控制器,第一电压外环控制器的输出端与第一电流内环控制器的输入端连接。
在本实施例的一优选实施方式中,第一电流内环控制器为比例控制器,第一电压外环控制器为PI调节器。
作为示例性地,整流器1需要控制直流侧电压恒定,其控制系统可采用双闭环控制系统,保证控制的快速性与可靠性。内环为可加快整个系统动态响应的电流环。由电力电子知识可知,对图3中功率开关管进行脉冲调制,在交流的三相桥臂A、B、C侧会产生叠加高频谐波含量的基波电压信号。交流侧滤波器可滤去大部分高频谐波含量,故该整流器1三相桥臂A、B、C处电压可等效为给定的基波交流电压。根据基尔霍夫电压定律可得整流器1交流侧在三相静止坐标系下的低频数学模型,即:
式(1)中,L为滤波器等效电感值;isa、usa、uan分别为A相网侧输出电流、电压以及三相桥臂侧输出端电压;isb、usb、ubn分别为B相网侧输出电流、电压以及三相桥臂侧输出端电压;isc、usc、ucn分别为C相网侧输出电流、电压以及三相桥臂侧输出端电压。
式(1)表明,整流器1三相交流输出端电流不仅与被控量uan、ubn、ucn有关,还与网侧电压usa、usb、usc有关,可采用网侧电压前馈的方法消除该影响。直流电压外环采用可消除静差的PI调节器,其输出就为电流的指令幅值。为使整流器1只消耗电网有功功率,即电流与电压同相位,可利用锁相环检测出网侧电压的相位作为电流指令相位参考。因为电流指令和反馈都为交流量,即在三相静止坐标系下直接控制电流,故电流环采用比例控制器。
而对于这种二级管钳位式三电平变流器,容易引发中点电位不平衡问题。当变流器工作时,其三相输出电流通过桥臂在变流器中线上产生了一个交流电流,而这个交流电流又会造成上下桥臂电容的电位波动。另外,电容和开关管参数不一致、负载不平衡等问题也会造成中点电压的漂移。而中点电压的波动会导致输出电压波形产生畸变、功率开关管电压应力增加,严重时会损坏器件,危及系统的安全性和可靠性,因此必须采取有效措施保证变流器的中点电位平衡。可通过基于零序电压注入的中点电位方法进行控制。
假设直流侧的两个电容相等,即c1=c2=C。根据基尔霍夫电流定律对直流侧上下两个电容进行分析,易得:
由于定义的这些开关函数都是一些量化的数字量,为了便于分析我们采用平均状态空间法,取其在一个开关周期内的平均值,即:
式(3)中,t为时间,Ts为一个开关周期,τ为[t,t+Ts]中的时刻,Sηk(τ)为时刻τ的Sηk取值。
已知dηk∈[0,1],则式(3)可改写为:
由式(4)可知,当Uc1>Uc2时,为缩小两者的差距,应叠加负的电流直流分量;当Uc1<Uc2,应叠加正的电流直流分量。可采用PI控制器确定应该注入的零序分量值。综上,加入基于零序电压注入法的中点电位控制后的整流器1控制框图如图4所示。
在优选的实施例当中,所述用于治理末端低电压的直流配电系统,还包括第二双闭环控制系统;第二双闭环控制系统,用于控制逆变器2保持交流侧电压恒定;其中,第二双闭环控制系统包括第二电流内环控制器和第二电压外环控制器,第二电压外环控制器的输出端与第二电流内环控制器的输入端连接。
在本实施例的一优选实施方式中,第二电流内环控制器和第二电压外环控制器均为PI调节器。
作为示例性地,逆变器2需要充当电压源为负载提供电压支撑,即控制三相交流电压输出。在三相静止坐标系的数学模型中,交流侧均为时变交流量,不利于控制系统设计。为此,可以将三相静止坐标系转换成与交流侧基波频率同步旋转的坐标系。经坐标旋转变换后,三相静止坐标系中的基波正弦量将转化成同步旋转坐标系中的直流变量,从而简化了控制系统设计。经过派克变换后得到在两相(dq)旋转坐标系下的低频数学模型,即:
式(5)中,isd、isq分别为逆变器2交流侧电流的d、q轴分量;w为电网基波角频率;udn、uqn分别为逆变器2输出电压的d、q轴分量;uld、ulq分别为负载端电压的d、q轴分量。
显然,经过坐标变换,三相坐标系统下的三相状态方程变成了两相,状态方程降阶了,便于控制器的设计。但是在两相旋转坐标系下,状态方程之间产生了耦合,即任何一轴方向上电流的变化都会引起另外一轴方向电流的变化。为达到理想的控制效果,降低控制器设计的难度,可用检测到的实际电流补偿两相电流间的耦合,从而消除电流之间的相互影响,实现电流的解耦控制。当采用PI控制器时,可得到如下方程:
式(6)中,S表示拉普拉斯变换。
式(6)中,kPi、kIi分别为电流内环控制器的比例、积分系数。
式(7)中,kPu、kIu分别为电压外环控制器的比例、积分系数;ud *为给定电压d轴指令值;uq *为给定电压q轴指令值。
综上可得到逆变器2的控制框图如图5所示,图5中的w*为给定电压频率指令,U*为三相静止坐标系下给定电压幅值指令。由给定电压频率指令和给定电压幅值指令可得在两相同步旋转坐标系下给定电压的dq轴指令值。dq轴的电压外环均采用可消除静差的PI调节器,其输出就为dq轴的电流内环指令。dq轴的电流内环同样采用PI调节器。用检测到的实际电流及负载电压补偿式(5)中电流dq轴之间的耦合及负载电压的干扰。因此,采用前馈解耦控制可以有效地消除电流耦合及负载扰动电压的影响。
在优选的实施例当中,双有源桥直流变换器3的控制系统为单移相控制系统。
作为示例性地,直流母线电压利用率是指逆变电路所能输出的交流电压基波最大幅值和直流电压之比,本实施例的逆变器2应用于三相四线制系统,采用的调制方式为正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM),其直流电压利用率仅为0.866。若逆变器2直流侧电压偏低,就逆变不出符合条件的负荷侧电压。如图2所示,整流器1和逆变器2之间为额定电压750V的长距离配电线路。在直流配电工作模式下,配电线路的感抗可忽略不计,可只用电阻来等效。当末端用户需求功率较大时,不可避免地会在配电线路上产生较大的压降,使负荷侧逆变器2直流侧电压偏低,不能正常逆变出合格的电压,故须如图6所示的具有高功率密度和高效率,且可以实现能量双向流通的DAB来抬升直流侧电压。
图6中的DAB输入侧和DAB输出侧的正极(+)和负极(-)端子分别与图2中DAB连接端子对应。图2中DAB的U2侧正极输入端连接原有配电线路的A相,负极输入端连接原有配电线路的B相;U3侧正极输出端连接逆变器2的正极输入端,负极输出端连接逆变器2的负极输入端。DAB的控制系统通常采用能够满足最大功率传输的单移相控制系统,控制理论简单且较为成熟。假设从原边侧向副边侧传递能量的方向为正方向,单移相控制就是通过控制电感两侧电压Uab、Ucd和移相角大小D调节输出功率的数值和方向。原边侧和副边侧全桥的开关频率相同,占空比都为0.5,即上、下桥臂各导通180°,斜对角开关管同时导通或者关断。原边侧和副边侧对应开关管间的控制信号相位之差为移相角D,移相角的正负决定能量的传输方向。图7为单移相控制下的开关时序图及电感电流工作波形。由此可得一个周期内平均输送的功率为:
式(10)中,U2为DAB输入侧的直流电压,U3为DAB输出侧的直流电压,n为变压器的匝数比,LS为原边侧传输电感的感值,fs为开关管的开关频率,D为原边侧和副边侧对应开关管间的控制信号相位之差,即移相角。
由式(10)可知,改变移相角D可以改变传输功率的大小。本实施例中的DAB需控制其输出电压恒定,以满足后续逆变器2的逆变要求,控制框图如图8所示,直流电压反馈环输出为移相角D的参考值,从而控制原边侧和副边侧的开关管。
为了更清楚地说明本发明的实施例提供的一种用于治理末端低电压的直流配电系统,在Matlab/Simulink仿真平台搭建如图2所示的直流配电系统,仿真中负荷侧有功需求约为58kW,图9和图10为对应的仿真波形图。
由图9的U1波形可知,整流器1能将直流侧电压稳定在给定值700V附近;由U2波形可知,当配送功率较大时,在配电线路上产生的压降较大,直流侧电压下降至430V,该直流电压不能逆变出负荷侧所需的电压;由U3波形可知,DAB成功将直流侧电压抬升回700V,方便后续逆变器2工作。由图10的负荷侧波形可知,负荷侧电压有效值为220V,满足要求。可见本实施例提出的利用原有交流配电线路构建直流配电路径的方案具有一定的可行性。
综上所述,实施本发明的实施例,具有如下有益效果:
通过将交流配电系统中的电源4的输出端与整流器1的输入端连接,将整流器1的输出端与交流配电系统中的线路5的输入端连接,将线路5的输出端与双有源桥直流变换器3的输入端连接,将双有源桥直流变换器3的输出端与逆变器2的输入端连接,将逆变器2的输出端接入交流配电系统中的负载6,设计直流配电系统,以通过直流配电系统进行配电。本发明的实施例通过在原有交流配电系统中增设整流器1、逆变器2、双有源桥直流变换器3,利用整流器1将交流电源输出的交流电转换为直流电,使直流电经配电线路传输至双有源桥直流变换器3,利用双有源桥直流变换器3抬升直流电的电压,使升压后的直流电传输至逆变器2,利用逆变器2将直流电转换为交流电,以供应给用户负载,从而能够在原有交流配电系统的基础上构建直流配电系统,延长供电半径,保证末端电压的合格率,改善末端电压的质量,同时减少配电网改造成本,降低配电网运维难度,提高配电网的经济性和安全性。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
Claims (10)
1.一种用于治理末端低电压的直流配电系统,其特征在于,包括整流器、逆变器、双有源桥直流变换器,以及交流配电系统的电源、线路和负载;
所述电源的输出端与所述整流器的输入端连接,所述整流器的输出端与所述线路的输入端连接,所述线路的输出端与所述双有源桥直流变换器的输入端连接,所述双有源桥直流变换器的输出端与所述逆变器的输入端连接,所述逆变器的输出端接入所述负载。
2.如权利要求1所述的用于治理末端低电压的直流配电系统,其特征在于,所述电源的输出端与所述整流器的输入端连接,所述整流器的输出端与所述线路的输入端连接,具体为:
所述整流器的A、B、C相输入端分别与所述电源的A、B、C相输出端连接,所述整流器的正极输出端与所述线路的第一输入端连接,所述整流器的负极输出端与所述线路的第二输入端连接,所述整流器的N端子接入所述交流配电系统的N线;其中,所述交流配电系统为三相四线制系统,所述线路的第一输入端和第二输入端为所述线路的A、B、C相输入端中的任意两相输入端。
3.如权利要求2所述的用于治理末端低电压的直流配电系统,其特征在于,所述线路的输出端与所述双有源桥直流变换器的输入端连接,所述双有源桥直流变换器的输出端与所述逆变器的输入端连接,具体为:
所述双有源桥直流变换器的正极输入端与所述线路的第一输出端连接,所述双有源桥直流变换器的负极输入端与所述线路的第二输出端连接,所述双有源桥直流变换器的正极输出端与所述逆变器的正极输入端连接,所述双有源桥直流变换器的负极输出端与所述逆变器的负极输入端连接;其中,所述线路的第一输出端与所述线路的第一输入端同相,所述线路的第二输出端与所述线路的第二输入端同相。
4.如权利要求3所述的用于治理末端低电压的直流配电系统,其特征在于,所述逆变器的输出端接入所述负载,具体为:
所述逆变器的A、B、C相输出端分别接入所述负载的A、B、C相,所述逆变器的N端子接入所述交流配电系统的N线。
5.如权利要求1所述的用于治理末端低电压的直流配电系统,其特征在于,所述整流器和所述逆变器均采用二极管钳位式三电平拓扑结构。
6.如权利要求1所述的用于治理末端低电压的直流配电系统,其特征在于,还包括第一双闭环控制系统;
所述第一双闭环控制系统,用于控制所述整流器保持直流侧电压恒定;其中,所述第一双闭环控制系统包括第一电流内环控制器和第一电压外环控制器,所述第一电压外环控制器的输出端与所述第一电流内环控制器的输入端连接。
7.如权利要求6所述的用于治理末端低电压的直流配电系统,其特征在于,所述第一电流内环控制器为比例控制器,所述第一电压外环控制器为PI调节器。
8.如权利要求1所述的用于治理末端低电压的直流配电系统,其特征在于,还包括第二双闭环控制系统;
所述第二双闭环控制系统,用于控制所述逆变器保持交流侧电压恒定;其中,所述第二双闭环控制系统包括第二电流内环控制器和第二电压外环控制器,所述第二电压外环控制器的输出端与所述第二电流内环控制器的输入端连接。
9.如权利要求8所述的用于治理末端低电压的直流配电系统,其特征在于,所述第二电流内环控制器和所述第二电压外环控制器均为PI调节器。
10.如权利要求1所述的用于治理末端低电压的直流配电系统,其特征在于,所述双有源桥直流变换器的控制系统为单移相控制系统。
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CN202210195050.4A CN114583706A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种用于治理末端低电压的直流配电系统 |
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CN202210195050.4A CN114583706A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种用于治理末端低电压的直流配电系统 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117559460A (zh) * | 2023-11-17 | 2024-02-13 | 国网吉林省电力有限公司长春供电公司 | 基于融合终端的中低压云边协同电压控制方法 |
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2022
- 2022-02-28 CN CN202210195050.4A patent/CN114583706A/zh active Pending
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