路的三相所需输出的零序补偿电流作为注入三相线路中的零序电流的综合。此时可按照任意组合对零序电流的综合进行分配并分别注入三相线路中。为比较补偿前后关系，在0.15S时电路投入使用，注入零序电流进行有源补偿消弧后的故障点电流波形如图10所示，波形在0.15S之后恢复正常。
[0054]从上述仿真结果图分析，本发明所提出的可同时实现潮流控制和有源补偿消弧的电路结构，可以在未发生故障时进行潮流控制、电压调节等功能，而当发生单相接故障后可以通过电路并联变流电路的三相向配电网注入零序电流进行有源补偿消弧，减小单相接地故障的危害。
[0055]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路，其特征在于:包括: 第一耦合变压器，三组原边绕组分别并联在配电系统A、B、C三相线路与接地端之间； 三相并联模块，包括交流侧和直流侧，其交流侧分别与第一耦合变压器副边绕组相连，用于通过第一耦合变压器实现电网的无功补偿以及有源补偿消弧； 直流母线稳压单元，一端与三相并联模块的直流侧相连，用于实现直流稳压以及为输出零序补偿电流提供通道； 三相串联模块，包括交流侧和直流侧，其直流侧与直流母线稳压单元的另一端相连，用于通过第二耦合变压器向配电系统插入电压改变潮流流动； 第二耦合变压器，其原边绕组分别连接在三相串联模块交流侧与接地端之间，副边绕组分别串联在配电系统A、B、C三相线路中。2.根据权利要求1所述的同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路，其特征在于:所述的三相并联模块包括用于滤除高次谐波的三相并联滤波单元、三相并联变流单元以及对三相并联变流单元进行控制的电流控制单元；三相并联变流单元的交流侧通过并联滤波单元连接所述的第一耦合变压器，三相并联变流单元的直流侧连接所述的直流母线稳压单元。3.根据权利要求1所述的同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路，其特征在于:所述的三相串联模块包括用于滤除三相串联变流单元输出电压中高次谐波的串联滤波单元、三相串联变流单元以及对三相串联变流单元进行控制的电压控制单元；三相串联变流单元的交流侧通过串联滤波单元连接所述第二耦合变压器的原边绕组，三相串联变流单元的直流侧连接所述的直流母线稳压单元。4.根据权利要求2所述的同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路，其特征在于:所述的三相并联变流单元采用三相桥式全控电路，包括IGBT管G1~G6以及二极管D1~D6，三相并联变流单元直流侧正极同时并联IGBT管Gl、IGBT管G3、IGBT管G5的集电极，三相并联变流单元直流侧负极同时并联IGBT管G2、IGBT管G4、IGBT管G6的发射极；IGBT管Gl、IGBT管G3、IGBT管G5的发射极分别连接IGBT管G2、IGBT管G4、IGBT管G6的集电极并分别引出三相并联变流单元的交流侧与并联滤波单元相连； 二极管D1~D6的阴极分别连接IGBT管G1~G6的集电极，二极管D1~D6的阳极分别连接IGBT管G1~G6的发射极，IGBT管G1~G6的门极同时与所述的电流控制单元相连。5.根据权利要求2所述的同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路，其特征在于:所述的并联滤波单元采用由电容C1~C3以及电感L1~L3组成的三相并联LC 二阶滤波电路，第一耦合变压器的三组副边绕组分别并联电感LI和电容Cl，电感L2和电容C2以及电感L3和电容C3的一端，电容C1~C3的另一端接地，电感L1~L3的另一端分别连接三相并联变流单元的交流侧。6.根据权利要求3所述的同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路，其特征在于:所述的三相串联变流单元采用三相桥式全控电路，包括IGBT管G1’~G6’以及二极管DI’ ~D6’，三相串联变流单元直流侧正极同时并联IGBT管Gl’、IGBT管G3’、IGBT管G5’的集电极，三相串联变流单元直流侧负极同时并联IGBT管G2’、IGBT管G4’、IGBT管G6’的发射极，IGBT管Gl’、IGBT管G3’、IGBT管G5’的发射极分别连接IGBT管G2’、IGBT管G4’、IGBT管G6’的集电极并分别引出三相串联变流单元的交流侧与串联滤波单元相连； 二极管Dl’ ~D6’的阴极分别并联IGBT管Gl’ ~G6’集电极，二极管Dl’ ~D6’的阳极分别并联IGBT管Gl’ ~G6’的发射极，IGBT管Gl’ ~G6’门极同时与所述的电压控制单元相连。7.根据权利要求3所述的同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路，其特征在于:所述的串联滤波单元包括由电容C4~C6以及电感L4~L6组成的三相串联LC 二阶滤波电路，三相串联变流单元的交流侧分别串联电感L4~L6后分别并联第二耦合变压器三组原边绕组的一端以及电容C4~C6的一端，电容C4~C6的另一端接地，第二耦合变压器三组原边绕组的另一端通过开关K2接地。8.根据权利要求1所述的同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路，其特征在于:所述的直流母线稳压单元包括在有源补偿消弧时支撑直流母线侧电压的双蓄电池以及双储能元件，双储能元件中间引出中线直接接地，为输出零序补偿电流提供通道。9.根据权利要求8所述的同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路，其特征在于:所述的双蓄电池为蓄电池DCl和DC2，所述的双储能元件为储能电容C7~C8 ; 三相并联模块直流侧的正极同时并联蓄电池DCl的正极、电容C7的一端以及三相串联模块的直流侧的正极，三相并联模块直流侧的负极同时并联蓄电池DC2的负极、电容CS的一端以及三相串联模块的直流侧的负极，接地端同时并联蓄电池DCl的负极、蓄电池DC2的正极以及电容C7~C8的另一端，电容C7和C8之间引出中线直接接地。10.根据权利要求1所述的同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路，其特征在于:所述的第二耦合变压器的原副边绕组采用星形中性点直接接地方式。
【专利摘要】同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路，其特征在于：包括：三相并联模块和第一耦合变压器，进行潮流控制时用于为电路内部提供有功功率平衡以及通过第一耦合变压器对线路无功进行补偿，进行有源补偿消弧时用于为小电流接地故障提供零序补偿电流；三相串联模块和第二耦合变压器，进行潮流控制时通过第二耦合变压器向配电系统线路插入电压改变潮流流动；直流母线稳压单元，将三相串并联模块联系在一起，用于为三相串并联模块的直流侧提供稳定的直流电压。同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路,通过三相并联模块、三相串联模块以及直流母线稳压单元，可同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿的功能。
【IPC分类】H02J3/00, H02H9/08
【公开号】CN105207208
【申请号】CN201510602073
【发明人】薛永端, 徐丙垠, 张毅
【申请人】山东科汇电力自动化股份有限公司, 中国石油大学(华东)
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月21日