【CN109842334A】电压调节系统【专利】
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( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910090729 .5
(22)申请日 2019 .01 .29
(71)申请人 济南拉斐叶电力科技有限公司 地址 250000 山东省济南市槐荫区恒大财 富中心2号商务楼1508室
(72)发明人 谭协初 张金贺
发明内容 [0005] 为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种电压调节系 统。 [0006] 根据本申请的实施例，提供一种电压调节系统，包括： [0007] 降压变压器，用于将供电线路的输入电压做降压处理； [0008] 补偿变压器，用于将所述降压变压器处理后的电压进行变换后叠加到供电线路的 输入电压上，将叠加后的电压输出； [0009] 控制电路，用于根据所述降压变压器的输出电压对所述补偿变压器进行控制，以 调整所述补偿变压器的输出电压。 [0010] 进一步地，所述降压变压器的一次侧与供电线路连接，所述降压变压器的二次侧 与所述补偿变压器的一次侧连接； [0011] 所述补偿变压器的二次侧的一端连接供电线路的输入端，另一端为供电线路的输 出端。 [0012] 进一步地，所述补偿变压器包括：正向补偿变压器和反向补偿变压器； [0013] 所述正向补偿变压器的一次侧和所述反向补偿变压器的一次侧分别与所述降压 变压器的二次侧连接； [0014] 所述正向补偿变压器的二次侧和所述反向补偿变压器的二次侧反向串联。 [0015] 进一步地，所述控制电路包括： [0016] 检测装置，用于检测所述降压变压器的输出电压； [0017] 处理装置，用于根据所述检测装置检测到的电压值和预设的目标电压值确定所需 的补偿电压，并根据补偿电压控制所述正向补偿变压器和/或所述反向补偿变压器的变比 ，
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CN 109842334 A
权 利 要 求 书
2/2 页
偿电 压 ，并根据补偿电 压控 制所述电 压调节器的 输出电 压 ，以 使所述补偿变压器输出所需 的补偿电压。
10 .根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述电压调节器为IGBT为核心元器件的 电力电子式电压调节器。
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CN 109842334 A
权利要求书2页 说明书7页 附图1页
CN 109842334 A
CN 109842334 A
权பைடு நூலகம்利 要 求 书
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1 .一种电压调节系统，其特征在于，包括： 降压变压器，用于将供电线路的输入电压做降压处理； 补偿变压器，用于将所述降压变压器处理后的电压进行变换后叠加到供电线路的输入 电压上，将叠加后的电压输出； 控 制电 路 ，用于根据所述降 压变压器的 输出电 压对所述补偿变压器进行控 制 ，以 调整 所述补偿变压器的输出电压。 2 .根据权利要求1所述的系统 ，其特征在于：所述降压变压器的一次侧与供电线路连 接，所述降压变压器的二次侧与所述补偿变压器的一次侧连接； 所述 补偿变压器的 二次 侧的 一端连接供电 线路的 输入端 ，另一端为供电 线路的 输出 端。 3 .根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述补偿变压器包括：正向补偿变压器 和反向补偿变压器； 所述正向补偿变压器的一次侧和所述反向补偿变压器的一次侧分别与所述降压变压 器的二次侧连接； 所述正向补偿变压器的二次侧和所述反向补偿变压器的二次侧反向串联。 4 .根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制电路包括： 检测装置，用于检测所述降压变压器的输出电压； 处理装置，用于根据所述检测装置检测到的电压值和预设的目标电压值确定所需的补 偿电压，并根据补偿电压控制所述正向补偿变压器和/或所述反向补偿变压器的变比 ，以使 所述正向补偿变压器和/或所述反向补偿变压器输出所需的补偿电压。 5 .根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述正向补偿变压器的一次侧设置有多个 抽头，所述反向补偿变压器的一次侧设置有多个抽头； 每个抽头上均对应设置一个电子开关，每个抽头均通过对应的电子开关与所述降压变 压器的二次侧连接。 6 .根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述处理装置用于控制所述正向补偿变压 器和/或所述反向补偿变压器的变比 ，具体包括 ： 根据预设的控制逻辑控制相应的电子开关断开或接通。 7 .根据权利要求4-6任一项所述的系统，其特征在于，所述处理装置用于根据所述检测 装置检测到的电压值和预设的目标电压值确定所需的补偿电压，具体包括： 根据所述检测装置检测到的电压值和所述降压变压器的变比 ，计算供电线路的输入电 压； 供电线路的输入电压与预设的目标电压值之间的差值即为所需的补偿电压。 8 .根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述补偿变压器包括： 电压调节器，用于将所述降压变压器处理后的电压进行调整，以输出所需的补偿电压； 隔离变压器 ，用于将所述电 压 调节器隔离在供电 线路之外 ，并 将所述电 压 调节器输出 的补偿电压叠加到供电线路的输入电压上。 9 .根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制电路包括： 检测装置，用于检测所述降压变压器的输出电压； 处理装置，用于根据所述检测装置检测到的电压值和预设的目标电压值确定所需的补
说 明 书
1/7 页
电压调节系统
技术领域 [0001] 本申请涉及配电网络的调压技术领域，具体涉及一种电压调节系统。
背景技术 [0002] 相关技术中，常见的电压调节系统主要使用有载调压器和串联电容装置。 [0003] 有载调压器存在以下问题：有载调压开关为机械有触点开关，调节电压时有电弧 产生 ，对变压器 油产生老化作 用 ，一般 调压2000次 就要更换开关内 变压器 油 ，增加维 护成 本 ，并有安全隐 患 ；有载开关机械寿命较短 ，只有2万次 左右 ；有载 调压器反应时间较长 ，不 低于5秒 ；有载调压器的自耗较高 ，是调压器容量的 2-3％ ，例如630KVA调压器损耗是 15 .7KW；并且有载调压器的成本较高。 [0004] 串联电容装置是通过电容电压相位角与原线路实际电压相位角差，合成电压会提 高线路电 压的 原理 ，该装置是在10KV线路中串联大量电 容器 ，控制电 容器的投入量达到需 要的电 压值。该装置投资高 、电 容器寿命短 、并随时间 和设备温 度变化效果逐步变差 ，有效 寿命最多5年。
( 57 )摘要 本申请涉及一种电压调节系统 ，包括：降压
变压器 ，用于将供电 线路的输入电 压做降压处 理 ；补偿变压器，用于将所述降压变压器处理后 的电 压进行变换 后叠 加到供电 线路的 输入电 压 上 ，将叠加后的电 压输出 ；控制电 路 ，用于根据所 述降 压变压器的 输出电 压对所述 补偿变压器进 行控 制 ，以 调整所述 补偿变压器的 输出电 压。该 系统采用电压补偿的方案，通过补偿变压器将电 压调节的硬件单元隔离在主供电线路之外，且以 低电 压 调整电 压 ，设备运行安全 、调节过程无停 电 、设备故障时不影响供电 、设备运行免维护、设 备寿命长。
(74)专利代理机构 北京细软智谷知识产权代理 有限责任公司 11471
代理人 王金宝
(51)Int .Cl . H02P 13/00(2006 .01) H02J 3/24(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109842334 A (43)申请公布日 2019.06.04
( 54 )发明 名称 电压调节系统
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910090729 .5
(22)申请日 2019 .01 .29
(71)申请人 济南拉斐叶电力科技有限公司 地址 250000 山东省济南市槐荫区恒大财 富中心2号商务楼1508室
(72)发明人 谭协初 张金贺
发明内容 [0005] 为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种电压调节系 统。 [0006] 根据本申请的实施例，提供一种电压调节系统，包括： [0007] 降压变压器，用于将供电线路的输入电压做降压处理； [0008] 补偿变压器，用于将所述降压变压器处理后的电压进行变换后叠加到供电线路的 输入电压上，将叠加后的电压输出； [0009] 控制电路，用于根据所述降压变压器的输出电压对所述补偿变压器进行控制，以 调整所述补偿变压器的输出电压。 [0010] 进一步地，所述降压变压器的一次侧与供电线路连接，所述降压变压器的二次侧 与所述补偿变压器的一次侧连接； [0011] 所述补偿变压器的二次侧的一端连接供电线路的输入端，另一端为供电线路的输 出端。 [0012] 进一步地，所述补偿变压器包括：正向补偿变压器和反向补偿变压器； [0013] 所述正向补偿变压器的一次侧和所述反向补偿变压器的一次侧分别与所述降压 变压器的二次侧连接； [0014] 所述正向补偿变压器的二次侧和所述反向补偿变压器的二次侧反向串联。 [0015] 进一步地，所述控制电路包括： [0016] 检测装置，用于检测所述降压变压器的输出电压； [0017] 处理装置，用于根据所述检测装置检测到的电压值和预设的目标电压值确定所需 的补偿电压，并根据补偿电压控制所述正向补偿变压器和/或所述反向补偿变压器的变比 ，
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CN 109842334 A
权 利 要 求 书
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偿电 压 ，并根据补偿电 压控 制所述电 压调节器的 输出电 压 ，以 使所述补偿变压器输出所需 的补偿电压。
10 .根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述电压调节器为IGBT为核心元器件的 电力电子式电压调节器。
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CN 109842334 A
权利要求书2页 说明书7页 附图1页
CN 109842334 A
CN 109842334 A
权பைடு நூலகம்利 要 求 书
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1 .一种电压调节系统，其特征在于，包括： 降压变压器，用于将供电线路的输入电压做降压处理； 补偿变压器，用于将所述降压变压器处理后的电压进行变换后叠加到供电线路的输入 电压上，将叠加后的电压输出； 控 制电 路 ，用于根据所述降 压变压器的 输出电 压对所述补偿变压器进行控 制 ，以 调整 所述补偿变压器的输出电压。 2 .根据权利要求1所述的系统 ，其特征在于：所述降压变压器的一次侧与供电线路连 接，所述降压变压器的二次侧与所述补偿变压器的一次侧连接； 所述 补偿变压器的 二次 侧的 一端连接供电 线路的 输入端 ，另一端为供电 线路的 输出 端。 3 .根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述补偿变压器包括：正向补偿变压器 和反向补偿变压器； 所述正向补偿变压器的一次侧和所述反向补偿变压器的一次侧分别与所述降压变压 器的二次侧连接； 所述正向补偿变压器的二次侧和所述反向补偿变压器的二次侧反向串联。 4 .根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制电路包括： 检测装置，用于检测所述降压变压器的输出电压； 处理装置，用于根据所述检测装置检测到的电压值和预设的目标电压值确定所需的补 偿电压，并根据补偿电压控制所述正向补偿变压器和/或所述反向补偿变压器的变比 ，以使 所述正向补偿变压器和/或所述反向补偿变压器输出所需的补偿电压。 5 .根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述正向补偿变压器的一次侧设置有多个 抽头，所述反向补偿变压器的一次侧设置有多个抽头； 每个抽头上均对应设置一个电子开关，每个抽头均通过对应的电子开关与所述降压变 压器的二次侧连接。 6 .根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述处理装置用于控制所述正向补偿变压 器和/或所述反向补偿变压器的变比 ，具体包括 ： 根据预设的控制逻辑控制相应的电子开关断开或接通。 7 .根据权利要求4-6任一项所述的系统，其特征在于，所述处理装置用于根据所述检测 装置检测到的电压值和预设的目标电压值确定所需的补偿电压，具体包括： 根据所述检测装置检测到的电压值和所述降压变压器的变比 ，计算供电线路的输入电 压； 供电线路的输入电压与预设的目标电压值之间的差值即为所需的补偿电压。 8 .根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述补偿变压器包括： 电压调节器，用于将所述降压变压器处理后的电压进行调整，以输出所需的补偿电压； 隔离变压器 ，用于将所述电 压 调节器隔离在供电 线路之外 ，并 将所述电 压 调节器输出 的补偿电压叠加到供电线路的输入电压上。 9 .根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制电路包括： 检测装置，用于检测所述降压变压器的输出电压； 处理装置，用于根据所述检测装置检测到的电压值和预设的目标电压值确定所需的补
说 明 书
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电压调节系统
技术领域 [0001] 本申请涉及配电网络的调压技术领域，具体涉及一种电压调节系统。
背景技术 [0002] 相关技术中，常见的电压调节系统主要使用有载调压器和串联电容装置。 [0003] 有载调压器存在以下问题：有载调压开关为机械有触点开关，调节电压时有电弧 产生 ，对变压器 油产生老化作 用 ，一般 调压2000次 就要更换开关内 变压器 油 ，增加维 护成 本 ，并有安全隐 患 ；有载开关机械寿命较短 ，只有2万次 左右 ；有载 调压器反应时间较长 ，不 低于5秒 ；有载调压器的自耗较高 ，是调压器容量的 2-3％ ，例如630KVA调压器损耗是 15 .7KW；并且有载调压器的成本较高。 [0004] 串联电容装置是通过电容电压相位角与原线路实际电压相位角差，合成电压会提 高线路电 压的 原理 ，该装置是在10KV线路中串联大量电 容器 ，控制电 容器的投入量达到需 要的电 压值。该装置投资高 、电 容器寿命短 、并随时间 和设备温 度变化效果逐步变差 ，有效 寿命最多5年。
( 57 )摘要 本申请涉及一种电压调节系统 ，包括：降压
变压器 ，用于将供电 线路的输入电 压做降压处 理 ；补偿变压器，用于将所述降压变压器处理后 的电 压进行变换 后叠 加到供电 线路的 输入电 压 上 ，将叠加后的电 压输出 ；控制电 路 ，用于根据所 述降 压变压器的 输出电 压对所述 补偿变压器进 行控 制 ，以 调整所述 补偿变压器的 输出电 压。该 系统采用电压补偿的方案，通过补偿变压器将电 压调节的硬件单元隔离在主供电线路之外，且以 低电 压 调整电 压 ，设备运行安全 、调节过程无停 电 、设备故障时不影响供电 、设备运行免维护、设 备寿命长。
(74)专利代理机构 北京细软智谷知识产权代理 有限责任公司 11471
代理人 王金宝
(51)Int .Cl . H02P 13/00(2006 .01) H02J 3/24(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109842334 A (43)申请公布日 2019.06.04
( 54 )发明 名称 电压调节系统