CN208986608U - 一种低压线路调压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力设备技术领域，特别涉及一种低压线路调压器，包括供能单元、逆变器、滤波器和输出变压器，其特征在于：所述供能单元为调压装置补偿电压的产生提供能量，供能单元电连接逆变器一端；所述逆变器是三相H桥逆变器，逆变器另一端设有滤波器；所述输出变压器为串接在电网和敏感负载中间的部件。本实用新型的有益效果是：本实用新型采用可控串补技术开发研制的低压线路调压器，带载自动调压、永不断电、调压范围宽、负载承受能力强、防雷电浪涌、长期免维护运行，可彻底解决农电网末端终端用户低电压和配变台区电压过高过低及波动频繁等一系列问题，从而实现改善电能质量、提高供用电设备效率、降低电网损耗的效能。

Description

一种低压线路调压器

（一）技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，特别涉及一种应用于农电网终端的低压线路调压器。

（二）背景技术

农电网的特点是“负荷变化随机性大、波动性大、季节性变化大”，所以终端电压普遍偏低，若采用常规手段，新增配电变压器、缩小低压供电半径，或改造低压线路等方法来解决,则因“投资大、周期长”而无法全面启动。若采用“无载调压”需要人工干预，断电调压；而有载调压变压器，也因其容量大、价格贵、分接头结构复杂、故障率高等原因，无法应用于农电网终端。

为此需要一种新型调压器以解决上述问题。

（三）发明内容

本实用新型为了弥补现有技术中农电网末端低电压的不足，提供了一种低压线路调压器。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种低压线路调压器，包括供能单元、逆变器、滤波器和输出变压器，其特征在于：

所述供能单元为调压装置补偿电压的产生提供能量，供能单元电连接逆变器一端；所述逆变器是三相H桥逆变器，逆变器另一端设有滤波器；所述输出变压器为串接在电网和敏感负载中间的部件。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述供能单元包括直流电源和整流装置；所述直流电源通过开关连接逆变器，所述整流装置通过开关连接逆变器；进行动态电压补偿时直流电源与逆变器之间的开关闭合，整流装置与逆变器之间的开关断开；进行稳态电压补偿时整流装置与逆变器之间的开关闭合，直流电源与逆变器之间的开关断开。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述整流装置的能量来源为来源端为电网或负载和辅助储能系统之一。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述滤波器为LRC和LCL滤波装置之一。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用可控串补技术开发研制的低压线路调压器，带载自动调压、永不断电、调压范围宽、负载承受能力强、防雷电浪涌、长期免维护运行，可彻底解决农电网末端终端用户低电压和配变台区电压过高过低及波动频繁等一系列问题，从而实现改善电能质量、提高供用电设备效率、降低电网损耗的效能。

（四）附图说明

图1为本实用新型的低压线路调压器的整体结构框图。

图2为本实用新型的低压线路调压器的滤波器放置位置示意图。

图3为本实用新型的低压线路调压器的调压结构框图。

图4为本实用新型的低压线路调压器的稳压结构框图。

（五）具体实施方式

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

图1、图2、图3、图4为本实用新型的一种具体实施例。该实施例为一种低压线路调压器，本实施例结合实际情况，采用可控串补技术，专项治理农电网末端低电压问题。

本装置由以下几部分组成：

1. 供能单元：供能单元为调压装置补偿电压的产生提供能量,采用直流电源和通过整流桥给电容充电两种方式。直流电源采用蓄电池，结构简单易于操作，但由于受到电池容量的限制，通常只能提供短时间的补偿。通过整流桥给电容充电，其中按整流装置的能量来源又分为两种：一是直接从电网或负载中取能；二是外加辅助储能系统。前者比较经济，不存在外加装置带来的成本问题，但因为有功功率单方向流动，所以可能会出现能量反方向流动（如浪涌）现象，从而导致直流母线电压增高，最终整流得到的直流电往往不及后者稳定。所以综合成本和稳定性的考虑选择任意一种能量来源方式。

2.逆变器：调压装置逆变器采用的是三相H桥逆变器，逆变电压通过三个单独的变压器注入系统。三相逆变器构成的逆变桥，控制较复杂，不会产生零序电压。三个单相逆变器构成的逆变桥可以对单个桥分别进行控制，实现分相电压补偿，且能够实现对正序、负序和零序的补偿，适用于三相三线制或三相四线制的系统中。

3.滤波器：耦合滤波器的作用是滤除逆变产生的高次谐波，得到补偿所需的正弦电压，可以采用LRC或LCL等滤波装置。在SVQC中采用LRC滤波。滤波器的安放位置不同滤波的效果也不同，有以下三种安放位置,如图2所示,若滤波器位于A逆变器侧，可直接滤除逆变产生的谐波分量，减少串入变压器的谐波分量，经滤波后电压波形的质量会有很好的表现，但可能会增加电压的相移，减少电压幅值，造成SVQC逆变器的控制困难。若滤波器位于B线路侧，则滤波电感可以直接用变压器的漏感来代替，经济性比较好，但滤波后的电压仍有可能存在高次谐波，影响补偿效果。若滤波器位于C线路侧 ，滤波电感上的电流就是负载的电流，可以随时反映负载电流的变化，但该安放法的滤波效果较差，滤波后仍会存留大量谐波。因此，为了更好的滤出谐波，本实施例所设计的SVQC电压调节装置将滤波器选择安放在A 处。

4.输出变压器：调压装置中输出变压器是串接在电网和敏感负载中间的部件，起到耦合电压的作用。还可以降低逆变器直流侧电容的电压等级，减少了电流畸变造成的影响,降低开关器件的耐压等级；隔离逆变单元与电网系统,保证系统的安全可靠运行。

本实施的具体工作原理为：

可控串补型低压线路调压器主要用来实现负载电压的动态补偿和稳态补偿，正常情况下投切开关K1处于关闭状态，装置不工作，当负载需要电压补偿时，投切开关K1断开，装置开始运行；即根据产生的补偿指令信号，对逆变器进行适当控制, 向线路中注入一个幅值、相位可控的串联补偿电压,经滤波后，再通过变压器将补偿电压耦合到负载线路中，使负载电压达到预期的质量要求。对于不同的补偿要求开关的闭合程度不同：

1）当装置进行动态电压补偿时，因为补偿时间较短，所以开关K4闭合，K2和K3断开，此时供能单元采用直流电供电。

2）当装置进行稳态电压补偿时，因为需要长时间持续供电，所以采用不可控整流装置供电，开关K4断开，K3闭合，若是稳态调压补偿则开关K2连接到端点1，即整流装置从电网侧取能；若是稳态稳压补偿则开关K2连接到端点2，即整流装置从负载侧取能。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种低压线路调压器，包括供能单元、逆变器、滤波器和输出变压器，其特征在于：

所述供能单元为调压装置补偿电压的产生提供能量，供能单元电连接逆变器一端；所述逆变器是三相H桥逆变器，逆变器另一端设有滤波器；所述输出变压器为串接在电网和敏感负载中间的部件。

2.根据权利要求1所述的低压线路调压器，其特征在于：所述供能单元包括直流电源和整流装置；所述直流电源通过开关连接逆变器，所述整流装置通过开关连接逆变器；进行动态电压补偿时直流电源与逆变器之间的开关闭合，整流装置与逆变器之间的开关断开；进行稳态电压补偿时整流装置与逆变器之间的开关闭合，直流电源与逆变器之间的开关断开。

3.根据权利要求2所述的低压线路调压器，其特征在于：所述整流装置的能量来源端为电网或负载和辅助储能系统之一。

4.根据权利要求1所述的低压线路调压器，其特征在于：所述滤波器为LRC和LCL滤波装置之一，滤波器的安放位置位于逆变器侧，直接滤除逆变产生的谐波分量，减少串入变压器的谐波分量。