Page 14 - 电力与能源2024年第一期

第 45 卷 第 1 期
电力与能源
8 2024 年 2 月

DOI：10.11973/dlyny202401002
研究与探索

基于超级电容储能的电压暂降综合治理技术研究

王岚青，蔡晓峰，朱振华
（国网上海市电力公司长兴供电公司，上海 201913）

摘 要：长兴辖区内部分海洋装备企业对供电电能质量有着较高的要求，而电网故障、计划停电、抢修等情况
下重合闸引起的电压暂降是影响供电电能质量的最大因素。通过超级电容瞬时储能、放电控制技术，结合电
容器变频器直流侧支撑稳压原理，设计了通用性强的直流母线接入式电压暂降治理方案。该电压暂降综合治
理技术避免了储能设备的交流多次转换，其能耗水平较使用不间断电源大幅降低，可做到接近零待机能耗水
平，同时也省去了交流直流二次变换的变流器的昂贵成本。最重要的是，直流侧电压暂降治理技术可做到零
秒无接缝动作，从而极大地提升了电压暂降治理效果。
关键词：电压暂降；超级电容储能；直流侧
基金项目：国网上海市电力公司科技项目（B309KZ220002）
作者简介：王岚青（1994—），女，硕士，工程师，从事电力营销、业务扩展和项目管理工作。
中图分类号：TM714.2 文献标志码：A 文章编号：2095-1256（2024）01-0008-03
Research on Comprehensive Management Technology of Voltage Sag Based on
Supercapacitor Energy Storage

WANG Lanqing，CAI Xiaofeng，ZHU Zhenhua

（State Grid Changxing Power Supply Company，SMEPC，Shanghai 201913，China）

Abstract：Some marine equipment enterprises in the jurisdiction of Changxing have high requirements for the
quality of power supply, and the voltage sag caused by reclosing in situations such as power grid faults, planned
power outages, and emergency repairs is the biggest factor affecting the quality of power supply. By utilizing the
instantaneous energy storage and discharge control technology of supercapacitors, combined with the DC side sup⁃
port voltage stabilization principle of capacitor frequency converters, a universal DC bus connection type voltage
sag control scheme is designed to avoid multiple AC conversions of energy storage equipment. Its energy con⁃
sumption level is significantly reduced compared with the case of using uninterruptible power supplies, nearly
achieving zero standby energy consumption level. At the same time, it saves the expensive cost of AC/DC sec⁃
ondary conversion converters. Most importantly, the DC side voltage sag control technology can achieve unde⁃
layed seamless operation, greatly improving the effectiveness of voltage sag control.

Key words：voltage sag，supercapacitor energy storage，DC side

电力电子设备内部没有惯性储能元件，这与 企业，供电的连续性与稳定性要求更为严格。电
传统的异步电机拖动系统不同。然而，电力电子 压暂降表面上看仅有几毫秒时间，实际却已造成
设备普遍采用交—直—交功率变化模式，将交流 变频器设备内部直流母线的严重低电压故障。由
变为直流后再逆变为所需要的变频交流信号来驱 于电网短路阻抗降低，网架任意点故障就会造成

动电机，由于逆变器电路的先天敏感性，只要交流 全网电压波动。在夏季由于不可避免的雷击跳闸
输入侧电压波动，就可能造成直流侧电压跌落，引 重合闸，电网短时电压暂降问题比较严重，这些问
发逆变器单元重启，导致驱动电机停转，从而造成 题虽然也能通过简单手段解决，但对于智能化程
生产线停运的严重后果 ［1-3］ 。因此，对于智能装备 度极高的现代装备企业，必须研究专门的电压暂