CN207069592U - 一种适用于三相不平衡的三相四线制并联供电结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于三相不平衡的三相四线制并联供电结构，第一配电柜和第二配电柜，第一配电柜和第二配电柜通过双电源自动切换开关连接，其特征在于：第一配电柜和第二配电柜通过柔性电力电子开关连接，双电源自动切换开关和柔性电力电子开关并联连接；解决了现有技术低压并联供电系统中，电源受电源电压大小与相位、等值阻抗大小与阻抗角以及负荷大小与功率因数等诸多因素的影响可能出现逆功率运行的状况，并且传统的ATS频繁切换，将造成机械开关触头变形，影响ATS的使用寿命等技术问题。
Description
技术领域
本实用新型属于供电技术，尤其涉及一种适用于三相不平衡的三相四线制并联供电结构。
背景技术
社会经济的发展对供电可靠性，尤其是对短时停电的要求越来越高。传统的基于辐射形网络的低压配电系统难以保证供电可靠性，即使采用双端并联供电配备备用电源自动投入装置(简称备自投)的方式，由于需要停电转供，仍会出现几秒钟的短时停电，依然会给敏感负荷带来损失。传统的双电源自动切换开关（Automatic Transfer Switch，ATS），由于在低压并联供电系统中，电源受电源电压大小与相位、等值阻抗大小与阻抗角以及负荷大小与功率因数等诸多因素的影响可能出现逆功率运行的状况，并且传统的ATS频繁切换，将造成机械开关触头变形，影响ATS的使用寿命。
实用新型内容：
本实用新型要解决的技术问题：提供一种适用于三相不平衡的三相四线制并联供电结构，以解决现有技术低压并联供电系统中，电源受电源电压大小与相位、等值阻抗大小与阻抗角以及负荷大小与功率因数等诸多因素的影响可能出现逆功率运行的状况，并且传统的ATS频繁切换，将造成机械开关触头变形，影响ATS的使用寿命等技术问题。
本实用新型技术方案：
一种适用于三相不平衡的三相四线制并联供电结构，它包括：第一配电柜和第二配电柜，第一配电柜和第二配电柜通过双电源自动切换开关连接，第一配电柜和第二配电柜通过柔性电力电子开关连接， 双电源自动切换开关和柔性电力电子开关并联连接。
所述柔性电力电子开关包括三组背靠背电压源型变流器，每组背靠背电压源型变流器包括二个单相全桥变流器，一个直流侧电容、二个电感和二个隔离变压器；所述二个单相全桥变流器的直流侧分别连接直流侧电容，二个单相全桥变流器的交流侧各串联有一个电感和一个隔离变压器。
所述单相全桥变流器由四个IGBT组成。
第一配电柜和第二配电柜的低压母线分别通过第一开关和第二开关与柔性电力电子开关连接。
本实用新型的有益效果：
本实用新型将FPES与ATS并联，正常运行时ATS断开，双电源通过FPES连接，形成双电源闭环供电模式，以提高低压配电网的供电可靠性及双电源线路的负载平衡能力。FPES串联在两个低压配电柜的低压母线之间，当其中一条馈线或配电变压器因故障停运时，其所带负荷可通过FPES由另一侧配电变压器供电，变流器提供低压配电系统电压和频率的支撑，实现不间断供电，从而避免线路出现短时停电问题；当两侧配电变压器正常供电时，可通过FPES动态调节低压配电网的电压无功，改善低压母线电压水平；当两侧配电变压器正常供电时，可通过FPES动态调节两侧配电变压器间的有功功率分布，避免逆功率、优化两台配电变压器之间的负载率，以实现两台配电变压器的经济运行；当低压母线三相不平衡时，可灵活控制每相电压幅值和相位，补偿负载侧的三相不平衡，平衡配电变压器各相之间的功率；当FPES出现故障或检修停运时，ATS投运，按常规的低压配电网双端并联供电方式运行。
本实用新型与现有技术相比具有以下特点：
1、将FPES直接并联在原有的ATS处，即可以使用，无需改造原有线路结构，避免ATS频繁切换造成的机械开关触头变形，影响ATS的使用寿命。
2、正常运行时，ATS断开，FPES串接在低压母线上，实现双端电源低压并联供电，避免因线路故障导致的短时停电，以及双电源低压并联供电导致的电磁环流等问题。
3、FPES的两个三相四线制换流器可以调节双配电变压器的功率输出，均衡双配电变压器低压并联供电时的负载，防止出现某一配电变压器过载而另一配电变压器轻载的现象。
4、FPES的两个三相四线制换流器可以调节接入点低压母线电压水平，可确保低压侧母线的电压质量。
5、当低压母线三相不平衡时，可灵活控制每相电压，实现平衡。
6、当FPES出现故障或检修停运时，ATS投运，按常规的低压配电网双端并联供电方式运行保证了供电可靠性。
解决了现有技术低压并联供电系统中，电源受电源电压大小与相位、等值阻抗大小与阻抗角以及负荷大小与功率因数等诸多因素的影响可能出现逆功率运行的状况，并且传统的ATS频繁切换，将造成机械开关触头变形，影响ATS的使用寿命等技术问题。
附图说明：
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型柔性电力电子开关结构示意图。
具体实施方式：
一种适用于三相不平衡的三相四线制并联供电结构（见图1），它包括：第一配电柜和第二配电柜，第一配电柜和第二配电柜的低压母线通过双电源自动切换开关ATS连接，第一配电柜和第二配电柜通过柔性电力电子开关FPES连接， 双电源自动切换开关ATS和柔性电力电子开关FPES并联连接。
柔性电力电子开关（Flexible Power Electronic Switch，FPES）。
所述柔性电力电子开关包括三组背靠背电压源型变流器B2B-VSC。
每组背靠背电压源型变流器包括二个单相全桥变流器VSC1和VSC2，一个直流侧电容C、二个电感L1和L2，和二个隔离变压器；所述二个单相全桥变流器的直流侧分别连接直流侧电容C，二个单相全桥变流器的交流侧各串联有一个电感和一个隔离变压器。配电柜的低压母线与隔离变压器的输入端连接。
所述单相全桥变流器由四个IGBT组成。
进一步，第一配电柜和第二配电柜的低压母线分别通过第一开关和第二开关与柔性电力电子开关连接，方便断开柔性电力电子开关。
FPES与ATS并联，正常运行时ATS断开，双电源通过FPES连接，形成双电源闭环供电模式，以提高低压配电网的供电可靠性及双电源线路的负载平衡能力。FPES串联在两个低压配电柜的低压母线之间，当其中一条10kV馈线或配电变压器因故障停运时，其所带负荷可通过FPES由另一侧配电变压器供电，变流器提供低压配电系统电压和频率的支撑，实现不间断供电，从而避免线路出现短时停电问题；当两侧配电变压器正常供电时，可通过FPES动态调节低压配电网的电压无功，改善低压母线电压水平；当两侧配电变压器正常供电时，可通过FPES动态调节两侧配电变压器间的有功功率分布，避免逆功率、优化两台配电变压器之间的负载率，以实现两台配电变压器的经济运行；当低压母线三相不平衡时，可灵活控制每相电压幅值和相位，补偿负载侧的三相不平衡，平衡配电变压器各相之间的功率；当FPES出现故障或检修停运时，ATS投运，按常规的低压配电网双端并联供电方式运行。
Claims (3)
1.一种适用于三相不平衡的三相四线制并联供电结构，它包括：第一配电柜和第二配电柜，第一配电柜和第二配电柜通过双电源自动切换开关连接，其特征在于：第一配电柜和第二配电柜通过柔性电力电子开关连接，双电源自动切换开关和柔性电力电子开关并联连接；所述柔性电力电子开关包括三组背靠背电压源型变流器，每组背靠背电压源型变流器包括二个单相全桥变流器，一个直流侧电容、二个电感和二个隔离变压器；所述二个单相全桥变流器的直流侧分别连接直流侧电容，二个单相全桥变流器的交流侧各串联有一个电感和一个隔离变压器。
2.根据权利要求1所述的适用于三相不平衡的三相四线制并联供电结构，其特征在于：所述单相全桥变流器由四个IGBT组成。
3.根据权利要求1所述的适用于三相不平衡的三相四线制并联供电结构，其特征在于：第一配电柜和第二配电柜的低压母线分别通过第一开关和第二开关与柔性电力电子开关连接。
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| CN201720497308.0U CN207069592U (zh) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | 一种适用于三相不平衡的三相四线制并联供电结构 |
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Publications (1)
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| CN201720497308.0U Active CN207069592U (zh) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | 一种适用于三相不平衡的三相四线制并联供电结构 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111371093A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-03 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种非隔离型混合柔性合环装置及控制方法 |
| CN111404156A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-10 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种柔性合环装置及其控制方法 |
| CN111431177A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-07-17 | 武汉大学 | 一种配电网负荷转移装置及方法 |
| CN114204593A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-18 | 王振洁 | 一种三相四线制环型供电系统 |
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2017
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