系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備及其設備組的製作方法

2023-05-02 21:40:56 2

系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備及其設備組的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備及其設備組，該設備還包括並聯繞組、調壓繞組、串聯繞組、分路繞組、第一組電力電子功率器件、第二組電力電子功率器件及PLC電子控制系統；所述分路繞組與所述串聯繞組共用一個鐵芯，分路繞組的第一端接頭與所述兩個第一電力電子功率器件的並聯一端連接，所述兩個第一電力電子功率器件的另一端分別連接所述調壓繞組的首端與末端；所述調壓繞組的若干抽頭分別與所述若干第二電力電子功率器件的一端連接，所述各第二電力電子功率器件的另一端並聯後與所述分路繞組的第二端接頭連接，所述PLC電子控制系統用以控制所述第一組電力電子功率器件、第二組電力電子功率器件的通斷。
【專利說明】系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備及其設備組
[0001] 本申請要求申請號為201310363892. 7,申請日為2013年8月20日的專利"一種 系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備"的優先權

【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種系統節電優化電能調壓穩壓裝置。

【背景技術】
[0003] 現有的穩壓裝置、電壓補償裝置或者說電壓控制裝置由串聯繞組和分路繞組構 成，由同一鐵芯纏繞而成，裝有多個單繞組的變壓器、其分路繞組中設有分接頭，可以通過 電力電子功率器件和繼電器對任意電壓進行切換，進而達到電壓的轉變。就像這樣的例子， 眾所周知在現行的穩壓裝置中。在耗電結構中，切斷分接頭的時候由於殘留的電磁能量的 釋放、會導致大量的衝擊電流流出，同時在連接分接頭時的瞬間也會產生大量浪湧電壓。為 防止產生的過大電流和高強電壓對電力電子功率器件造成破壞而需採用耐高壓電力電子 功率器件，這樣便增加了成本。
[0004] 尤其是，在原來的構造中，在打開分接頭時，由於會受到不平衡負荷的影響，變壓 器的相平衡性被破壞，可能會使輸入輸出電壓變為異常高壓、導致危險發生。
[0005] 在現行的穩壓裝置中，雖然為了保持相電壓的平衡，進行了繞組的交替組合，採用 繞組互相纏繞的排列組合的方式，但將中性線與變壓器內的繞組放在一起後，向一方流入 的過大電流會產生對變壓器自身造成損傷的危險，所以不採用將中性線放在一起的方式， 在暢通的情況下，只實行電壓轉換。
[0006] 現行穩壓裝置中的分路繞組和串聯繞組都是分別由一個個鐵芯纏繞而成。因此， 如前所述，將兩者在同一鐵芯纏繞時後，其產生的衝擊電壓和衝擊電流之間將不會發生相 間不平衡的問題。但是，分路繞組的構造為多繞組構造，用VA表示的分路繞組容量增加的 同時，其容積也都會變大。尤其是分路繞組如果是多繞組構造，這種多繞組構造會使得變換 效率低下、空載電流和負荷損失將增大、迴路電力損失也將達到整體的5?10%。這樣本想 通過控制電壓達到穩壓目的的裝置就違反了原本的目的。並且，在現行的穩壓裝置的分路 繞組中，由於在2次側設有多數的單個繞組裝置，為了更換繞組而使電力電子功率器件的 數量增多，從而使控制操作複雜化。


【發明內容】

[0007] 本發明要解決的技術問題是如何更安全、有效地實現電壓的穩壓與補償。
[0008] 為了解決這一技術問題，本發明提供了一種系統節電優化電能自動調節電壓穩壓 設備，其包括相線輸入端、相線輸出端以及零線端，還包括並聯繞組、調壓繞組、串聯繞組、 分路繞組、第一組電力電子功率器件、第二組電力電子功率器件及PLC電子控制系統；
[0009] 所述串聯繞組一端為相線輸入端，其與所述並聯繞組的首端連接，另一端為相線 輸出端；所述並聯繞組的末端與所述零線端相接；
[0010] 所述分路繞組與所述串聯繞組共用一個鐵芯，所述分路繞組的兩端分別設有第一 端接頭和第二端接頭，所述第一組電力電子功率器件包括兩個第一電力電子功率器件，所 述第一端接頭與所述兩個第一電力電子功率器件的並聯一端連接，所述兩個第一電力電子 功率器件的另一端分別連接所述調壓繞組的首端與末端；
[0011] 所述第二組電力電子功率器件包括若干第二電力電子功率器件，所述調壓繞組的 若干抽頭分別與所述若干第二電力電子功率器件的一端連接，所述各第二電力電子功率器 件的另一端並聯後與所述分路繞組的第二端接頭連接；
[0012] 所述PLC電子控制系統用以控制所述第一組電力電子功率器件、第二組電力電子 功率器件的通斷以及通過所述第二組電力電子功率器件組選擇性導通實現對調壓繞組電 流方向的控制，最終實現所述相線輸出端電壓值的升降控制。
[0013] 優選的，所述第一電力電子功率器件和第二電力電子功率器件均由所述PLC電子 控制系統控制，通過開關動作完成通過其中的電流的通斷，其控制方式為電壓過零導通，電 流自然過零關斷。
[0014] 優選的，在關斷的過程中所述PLC電子控制系統自動瞬時斷開所有第一電力電子 功率器件和第二電力電子功率器件的觸發電路，待其所有第一電力電子功率器件和第二電 力電子功率器件的電流自然過零關斷後，再根據需要向應當過零導通的電力電子功率器件 送觸發信號。
[0015] 優選的，通過分別導通兩個所述第一電力電子功率器件實現所述調壓繞組兩種不 同的電流方向選擇，進而通過導通不同數量的所述第二電力電子功率器件實現相線輸出端 電壓的調節。
[0016] 優選的，所述PLC電子控制系統根據預設的基準電壓自動調節所述輸出端相線的 電壓值。
[0017] 優選的，所述分路繞組兩端並聯加裝了電壓互感器與第一斷路器，所述第一斷路 器與所述PLC電子控制系統連接，所述並聯繞組與一個第二斷路器串聯，所述第一斷路器 與第二斷路器均與所述PLC電子控制系統連接。
[0018] 本發明還提供了一種系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備組，其用於三相四 線制供電系統中，其中所述三相四線制供電系統包括A相線、B相線、C相線以及N零線，所 述A相線、B相線、C相線分別連接如權利要求1至5任意之一所述的系統節電優化電能自 動調節電壓穩壓設備，分別記為A相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備、B相節電優化電 能自動調節電壓穩壓設備以及C相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備；其中：
[0019] 所述A相線與所述A相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的A相線輸入端連 接，所述B相線與所述B相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的B相線輸入端連接，所述 C相線與所述C相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的C相線輸入端連接；所述N零線 分別與所述A相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備、B相節電優化電能自動調節電壓穩 壓設備以及C相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的N零線端連接；
[0020] 所述A相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備、B相節電優化電能自動調節電壓 穩壓設備、C相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備通過所述PLC電子控制系統根據各相 線設定的基準電壓穩壓輸出，分相進行自動調整，保證三相電壓平衡。
[0021] 本發明可以用於電壓的穩壓與補償，不產生較大的衝擊電流和衝擊電壓，同時體 積和重量較現有裝置相同規格容量相比較約減少30-40%，現有穩壓裝置最大容量做到 800-1000KVA本發明能做到2500KVA左右。現有穩壓裝置穩壓時增加損耗4 %左右，本發明 自身損耗極小（< 0. 4 %左右），還能節省電能6 %左右，並能濾掉大部份高次諧波改善三相 不平衡優化電能質量。此外，現有穩壓設備的的響應時間通常為10秒甚至更長，本發明所 提供的穩壓設備能將響應時間控制在2秒以內。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1是本發明一實施例中系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的電路圖；
[0023] 圖2是本發明一實施例中升壓原理示意圖；
[0024] 圖3是本發明一實施例中降壓原理示意圖；
[0025] 圖4為本發明一實施例中升降壓電壓電流相量圖；
[0026] 圖5是本發明一實施例中PLC控制系統圖。

【具體實施方式】
[0027] 以下將結合圖1至圖5對本發明提供的系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備 及其設備組進行詳細的描述，其為本發明一可選的實施例，可以認為，本領域的技術人員在 不改變本發明精神和內容的範圍內，能夠對其進行修改和潤色。
[0028] 請參考圖1，本實施例提供了一種系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備，其包 括相線輸入端、相線輸出端以及零線端，還包括並聯繞組、調壓繞組、串聯繞組、分路繞組、 第一組電力電子功率器件、第二組電力電子功率器件及PLC電子控制系統；
[0029] 請參考圖5和圖1，所述PLC自動程序控制系統包括了觸控螢幕、電壓變換模塊，電 壓模塊、電力電子功率模塊、模擬量輸入模塊、溫度輸入模塊、輸出模塊以及YT電壓反饋單 元等，其中，YT電壓反饋單元取樣信號，取自YDD-三相交流電壓變送器。將三相交流電壓 每相的相電壓變換至〇?10V，至PLC電壓模塊後PLC會根據人機界面觸控螢幕設定的基準 電壓自動控制相電壓輸出端，按設定基準電壓運行，達到穩壓運行。在已知PLC自動程序 控制系統的作用後，本領域技術人員自然可以據此對PLC自動控制系統進行模塊配置和編 程，本實施例雖列舉了以上模塊，但實際可以不止於此種方案，本實施例不對其進行進一步 限定，在電路及其作用、效果清晰的情況下，其具體配置與編程則是領域內常用技術手段的 具體應用而已，故而，不做描述頁不會造成公開不充分或缺乏必要技術特徵的問題。
[0030] 所述串聯繞組一端為相線輸入端，其與所述並聯繞組的首端連接，另一端為相線 輸出端；所述並聯繞組的末端與所述零線端相接；
[0031] 所述分路繞組與所述串聯繞組共用一個鐵芯，所述分路繞組的兩端分別設有第一 端接頭和第二端接頭，所述第一組電力電子功率器件包括兩個第一電力電子功率器件，分 別為2-1和2-2,所述第一端接頭與所述兩個第一電力電子功率器件的並聯一端連接，所述 兩個第一電力電子功率器件的另一端分別連接所述調壓繞組的首端與末端；
[0032] 所述第二組電力電子功率器件包括若干第二電力電子功率器件，分別為1-1、1_2、 1-3、1-4、1_5和1-6,所述調壓繞組的若干抽頭分別與所述若干第二電力電子功率器件的 一端連接，所述各第二電力電子功率器件的另一端並聯後與所述分路繞組的第二端接頭連 接；
[0033] 本實施例中提到的各第一電力電子功率器件和第二電力電子功率器件為雙向晶 閘管，當然也可以採用其它電力電子功率器件實現同樣的功能，本發明並不對電力電子功 率器件做限定。
[0034] 所述PLC電子控制系統用以控制所述第一組電力電子功率器件、第二組電力電子 功率器件的通斷以及通過所述第二組電力電子功率器件組選擇性導通實現對調壓繞組電 流方向的控制，最終實現所述相線輸出端電壓值的升降控制。所述PLC電子控制系統與所 述第一電力電子功率器件和第二電力電子功率器件控制極連接。
[0035] 本發明通過分別導通兩個所述第一電力電子功率器件實現所述調壓繞組兩種不 同的電流方向選擇，進而通過導通不同數量的所述第二電力電子功率器件實現相線輸出端 電壓的調節。
[0036] 具體來說，請參考圖2和圖3,以下將詳細介紹升降壓的工作原理，同時，結合圖4， 其為升降壓電壓電流相量圖，其中，a)為升壓；b)為降壓；
[0037] a)請參考圖2,當分路繞組的第一端觸頭調到左邊的觸點時，即導通第一電力電 子功率器件2-2時，
[0038] 並聯繞組的一次電壓?1的方向往下，則調壓繞組的二次電壓?Τ2的方向往下； 根據普通雙繞組變壓器的電壓方程式可知 ：?Τ2= 士 ιΧ?;分路繞組的一次電壓?η的方向 往左，則串聯繞組的二次電壓?α的方向往左。則輸出相電壓：Uf ?α+ Ui，由此可以 看出當調壓繞組的觸頭調到左邊的觸點是升壓輸出相電壓。
[0039] 當調壓繞組的觸點調到最下檔位時：u1: NT2 ;NT2 = 0,則?·η=〇;所以輸 出相電壓：1)2= ?|β
[0040] 當調壓繞組的觸點依次往上調檔位時：tji: ?Τ2=Ν t: ΝΤ2 ;ΝΤ2隨之變大，則 ?Τ2也隨之變大；從而可以算出--也隨之變大，則?α也跟著變大；所以輸出相電壓： ?2=江+?〇,即輸出相電壓?2也隨之變大。
[0041] 綜上所述：輸出相電壓?2隨著調壓繞組的觸點從最下依次往上調檔位，其02也 隨之變大；其調壓繞組調至最下一檔位時輸出相電壓?2=?^的值。
[0042] b)請參考圖3,當分路繞組的第一端觸頭調到右邊的觸點時，即導通第一電力電 子功率器件2-1時，
[0043] 並聯繞組的一次電壓的方向往下，則調壓繞組的二次電壓?Τ2的方向往下；根 據普通雙繞組變壓器的電壓方程式可知：?·π= 士 ?(?;分路繞組的一次電壓?α的方向往 右，則串聯繞組的二次電壓?(_.2的方向往右。則輸出相電壓：?2=·? (.2+?Ρ由此可以看 出當調壓繞組的觸頭調到左邊的觸點是降壓輸出相電壓。
[0044] 當調壓繞組的觸點調到最上檔位時：?1: ΝΤ2 ;ΝΤ2 = 0,則?Τ2=0?即 ?α=ο;所以輸出相電壓，即02為被調輸出後的最大值
[0045] 當調壓繞組的觸點依次往下調檔位時：?Τ2=Νι: ΝΤ2;ΝΤ2隨之變大，則 ?Τ2也隨之變大；從而可以算出?α也隨之變大，則也跟著變大；所以輸出相電壓： ?2= tJr ?σ,即輸出相電壓?2也隨之變小。
[0046] 綜上所述：輸出相電壓{|2隨著調壓繞組的觸點依次往下調檔位，其02也隨之變 小；其調至最上一檔位時輸出相電壓? 2=?ι的值。
[0047] 進一步的，在本實施例中，所述第一電力電子功率器件和第二電力電子功率器件 均由所述PLC電子控制系統控制，通過開關動作完成通過其中的電流的通斷，其控制方式 為電壓過零導通，電流自然過零關斷。在關斷的過程中所述PLC電子控制系統自動瞬時斷 開所有第一電力電子功率器件和第二電力電子功率器件的觸發電路，待其所有第一電力電 子功率器件和第二電力電子功率器件的電流自然過零關斷後，再根據需要向應當過零導通 的電力電子功率器件送觸發信號。所述PLC電子控制系統根據預設的基準電壓自動調節所 述輸出端相線的電壓值。
[0048] 具體來說，該設備通過控制所述第一組電力電子功率器件、第二組電力電子功率 器件的通斷以及所述人機界面觸摸控制屏設定基準電壓，其可以自動跟蹤控制相線輸出端 按設定的基準電壓穩壓輸出，也可以在人機界面觸控螢幕上分相調節單相輸出端相電壓。若 系統供電三相電壓不平衡時，選用此功能時可以使三相電壓調節平衡。其人機界面觸摸控 制屏任意原設定的輸出相電壓值切換至新設定的電壓值。也可以系統不間斷供電退出電子 穩壓控制系統，電子穩壓系統可以在不間斷供電的情況下抽出電子控制系統進行維修；
[0049] PLC電子控制系統分別與所述第一組電力電子功率器件、第二組電力電子功率器 件控制極連接；所述控制系統根據設定的基準電壓自動控制所述輸出相線端的輸出電壓 值；控制所述第一組電力電子功率器件、第二組電力電子功率器件的電壓過零開通、電流自 然過零關斷。所述第一電力電子功率器件、第二電力電子功率器件通過導通與關斷完成通 過其中的電流的通斷，其控制方式為電壓過零觸發導通，電流自然過零關斷，由電力電子功 率器件觸發模塊自動完成，在切換過程中PLC控制電路會自動瞬時斷開所有電力電子功率 器件的觸發電路，使所有電力電子功率器件電流自然過零關斷，再根據需要向應當過零導 通的電力電子功率器件送觸發信號，使接收信號的電力電子功率器件電壓過零開通。這樣 做的目的安全可靠的避免了切換過程中，如有電力電子功率器件未完全關斷的情況下，另 一電力電子功率器件導通，將會發生的短路衝擊電流。
[0050] 進一步的，本實施例中，所述分路繞組兩端並聯加裝了電壓互感器ΡΤ與第一斷路 器3ΖΚ，所述第一斷路器3ΖΚ與所述PLC電子控制系統連接，所述並聯繞組與一個第二斷路 器2ΖΚ串聯，所述第一斷路器3ΖΚ與第二斷路器2ΖΚ均與所述PLC電子控制系統連接。
[0051] 具體來說，退出調壓穩壓控制系統時，在第一組電力電子功率器件關斷，第二組電 力電子功率器件關斷的情況下，其串聯繞組與分路繞組相當於大型電流互感器，在分路繞 組的兩端會產生數千伏感應過電壓，對電力電子功率器件會形成永久性過電壓擊穿。為消 除此過電壓，在分路繞組兩端加裝了電壓互感器ΡΤ，與斷路器3ΖΚ短接分路繞組。避免了 分路繞組的第一端、第二端開路。為做到串聯繞組不間斷供電，及不間斷供電維修電力電子 控制系統加裝了斷路器3ZK，由自動控制系統電動操作的塑殼空氣開關，自動控制短接分 路繞組的首末端，加裝斷路器2ZK電動操作的塑殼空氣開關自動分斷並聯繞組的電源，斷 路器2ZK、3ZK的動作程序是：斷路器2ZK接通斷路器3ZK瞬間分斷，斷路器2ZK分斷斷路器 3ΖΚ瞬間接通。此工作程序由PLC程序自動完成。按人機界面觸控螢幕上的電子控制系統退 出按鈕斷路器2ΖΚ接通斷路器3ΖΚ分斷為退出電力電子自動穩壓控制系統，可安全方便的 抽出維修電力電子控制系統。維修工作完成後再插入，按人機界面觸控螢幕上的電子控制系 統投入按鈕2ΖΚ分斷3ΖΚ接通。進入電力電子自動穩壓系統。這裡的系統可理解為軟體系 統。
[0052] 本實施例還提供了一種系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備組，其用於三相 四線制供電系統中，其中所述三相四線制供電系統包括Α相線、Β相線、C相線以及Ν零線， 所述A相線、B相線、C相線分別連接本實施例所提供的系統節電優化電能自動調節電壓穩 壓設備，分別記為A相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備、B相節電優化電能自動調節電 壓穩壓設備以及C相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備；其中：
[0053] 所述A相線與所述A相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的A相線輸入端連 接，所述B相線與所述B相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的B相線輸入端連接，所述 C相線與所述C相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的C相線輸入端連接；所述N零線 分別與所述A相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備、B相節電優化電能自動調節電壓穩 壓設備以及C相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的N零線端連接；
[0054] 所述A相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備、B相節電優化電能自動調節電壓 穩壓設備、C相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備通過所述PLC電子控制系統根據各相 線設定的基準電壓穩壓輸出，分相進行自動調整，保證三相電壓平衡。
[0055] 在其他可選的實施例中，本實施例提供的系統節電優化電能自動調節電壓穩壓 設備可用於單相二線式交流電源，也適用於二相三線式、三相四線制〇. 4KV常規供電糸統 電源迴路。本發明可以用於電壓的穩壓與補償，不產生較大的衝擊電流和衝擊電壓，同時 體積和重量較現有裝置相同規格容量相比較約減少30-40 %，現有穩壓裝置最大容量做到 800-1000KVA本發明能做到2500KVA左右。現行的穩壓裝置達到穩壓輸出時要增加損耗4% 左右，發生故障時，無直接供電，容易鎖定在某一分接頭上。本設備發生故障時，自動退出調 壓系統直接供電，而自身損耗極小（< 〇. 4%左右），還能節省電能6 %左右，並能濾掉大部 份高次諧波改善三相不平衡優化電能質量。此外，現有穩壓設備的的響應時間通常為10秒 甚至更長，本發明所提供的穩壓設備能將響應時間控制在2秒以內。
[0056] 下面是本實施例提供的系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備組的具體 操作，將A、B、C、N三相四線制電源進入系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的輸 入端，送上三相四線制電源。合上電源開關，此時人機界面觸摸控制屏為初始畫面。按 進入系統hillr入密碼進入第二畫面顯示一次電路圖，此時畫面上主斷路器分閘 指示燈亮，主斷路器開始儲能，儲能完成儲能指示燈亮，主斷路器進入待合閘狀態，此時按 手動操作鍵，進入手動操作界面，此時畫面顯示主斷路器合閘按鈕（綠色）、主斷路器分閘 按鈕（紅色）、電子控制系統投入按鈕（綠色）、電子控制系統退出按鈕（紅色），按一下電 子控制系統投入按鈕（綠色），此時斷路器2ZK合閘，斷路器3ZK分閘，電子控制系統投入 運行。再按一下主斷路器合閘按鈕（綠色），主斷路器合閘，設備投入運行。此時按一下基 準電壓設定按鍵，畫面顯示：一數字電壓表、模擬指針電壓表、按3按鍵基準設定電壓增加， 按FI按鍵基準設定電壓減少。按鍵確定完畢。此時輸出相電壓?ι,將跟蹤設定基準電 -I ............................鼉 mt 壓，穩壓運行。此調節系統既可以三相同升同降，也可以單相分別調節，使三相電壓平衡。
[0057] 本實施例中，輸出相電壓fife的變化可以是由輸入相電壓ft變化導致的，也可以 是由輸出相電壓CJ2的負載變化導致的，本實施例提供的系統節電優化電能自動調節電壓 穩壓設備用於實時調節輸出相電壓的值使其穩定在設定基準電壓U3。
[0058] 在本實施例中，當輸入電壓高於基準電壓時，本發明作為穩壓設備工作，當輸入電 壓低於基準電壓時，此裝置作為電壓補償器工作。這中間的轉換是通過第一組電力電子功 率器件、第二組電力電子功率器件斷開閉合來來控制的。並且，本系統節電優化電能自動調 節電壓穩壓設備不僅適用於單相二線式交流電源，也適用於二相三線式、三相四線制0. 4KV 常規供電糸統。
[0059] 綜上所述，本發明可以用於電壓的穩壓與補償，不產生較大的衝擊電流和衝擊電 壓，同時體積和重量較現有裝置相同規格容量相比較約減少30-40%，現有穩壓裝置最大容 量做到800-1000KVA本發明能做到2500KVA左右。現有穩壓裝置穩壓時增加損耗4 %左右， 本發明自身損耗極小（< 〇. 4%左右），還能節省電能6%左右，並能濾掉大部份高次諧波改 善三相不平衡優化電能質量。此外，現有穩壓設備的的響應時間通常為10秒甚至更長，本 發明所提供的穩壓設備能將響應時間控制在2秒以內。
【權利要求】
1. 一種系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備，其包括相線輸入端、相線輸出端以 及零線端，其特徵在於，還包括並聯繞組、調壓繞組、串聯繞組、分路繞組、第一組電力電子 功率器件、第二組電力電子功率器件及PLC電子控制系統； 所述串聯繞組一端為相線輸入端，其與所述並聯繞組的首端連接，另一端為相線輸出 端，所述並聯繞組的末端與所述零線端相接； 所述分路繞組與所述串聯繞組共用一個鐵芯，所述分路繞組的兩端分別設有第一端接 頭和第二端接頭，所述第一組電力電子功率器件包括兩個第一電力電子功率器件，所述第 一端接頭與所述兩個第一電力電子功率器件的並聯一端連接，所述兩個第一電力電子功率 器件的另一端分別連接所述調壓繞組的首端與末端； 所述第二組電力電子功率器件包括若干第二電力電子功率器件，所述調壓繞組的若干 抽頭分別與所述若干第二電力電子功率器件的一端連接，所述各第二電力電子功率器件的 另一端並聯後與所述分路繞組的第二端接頭連接； 所述PLC電子控制系統至少用以控制所述第一組電力電子功率器件、第二組電力電子 功率器件的通斷以及通過所述第二組電力電子功率器件組選擇性導通實現對調壓繞組電 流方向的控制，最終實現所述相線輸出端電壓值的升降控制。
2. 如權利要求1所述的系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備，其特徵在於，所述 第一電力電子功率器件和第二電力電子功率器件均由所述PLC電子控制系統控制，通過開 關動作完成通過其中的電流的通斷，其控制方式為電壓過零導通，電流自然過零關斷。
3. 如權利要求2所述的系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備，其特徵在於，在關 斷的過程中所述PLC電子控制系統自動瞬時斷開所有第一電力電子功率器件和第二電力 電子功率器件的觸發電路，待其所有第一電力電子功率器件和第二電力電子功率器件的電 流自然過零關斷後，再根據需要向應當過零導通的電力電子功率器件送觸發信號。
4. 如權利要求1所述的系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備，其特徵在於，通過 分別導通兩個所述第一電力電子功率器件實現所述調壓繞組兩種不同的電流方向選擇，進 而通過導通不同數量的所述第二電力電子功率器件實現相線輸出端電壓的調節。
5. 如權利要求1所述的系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備，其特徵在於，所述 PLC電子控制系統根據預設的基準電壓自動調節所述輸出端相線的電壓值。
6. 如權利要求1所述的系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備，其特徵在於，所述 分路繞組兩端並聯加裝了電壓互感器與第一斷路器，所述第一斷路器與所述PLC電子控制 系統連接，所述並聯繞組與一個第二斷路器串聯，所述第一斷路器與第二斷路器均與所述 PLC電子控制系統連接。
7. -種系統節電優化電能自動調節電壓穩壓設備組，其用於三相四線制供電系統中， 其中所述三相四線制供電系統包括A相線、B相線、C相線以及零線，其特徵在於，所述A相 線、B相線、C相線分別連接如權利要求1至5任意之一所述的系統節電優化電能自動調節 電壓穩壓設備，分別記為A相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備、B相節電優化電能自動 調節電壓穩壓設備以及C相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備；其中： 所述A相線與所述A相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的A相線輸入端連接，所 述B相線與所述B相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的B相線輸入端連接，所述C相 線與所述C相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的C相線輸入端連接；所述零線分別與 所述A相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備、B相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備 以及C相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備的零線端連接； 所述A相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備、B相節電優化電能自動調節電壓穩壓 設備、C相節電優化電能自動調節電壓穩壓設備通過所述PLC電子控制系統根據各相線設 定的基準電壓穩壓輸出，分相進行自動調整，保證三相電壓平衡。
【文檔編號】H02J3/12GK104124691SQ201410380729
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月4日 優先權日:2013年8月20日
【發明者】朱克祥, 朱曉雲, 黃協良 申請人:朱曉雲, 上海寧邦電氣有限公司, 黃協良