一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺权利要求

1.一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统，包括脱硫吸收塔（1）、除雾器（2）、吸收塔出口烟道（3）、湿式电除尘器（5）和除尘器出口烟道（6），所述除雾器（2）设置在脱硫吸收塔（1）顶部，所述吸收塔出口烟道（3）位于脱硫吸收塔（1）上方且其入口连接除雾器（2）的出口，吸收塔出口烟道（3）连接所述湿式电除尘器（5），湿式电除尘器（5）的出口连接除尘器出口烟道（6）的入口，除尘器出口烟道（6）的出口连接烟囱，其特征在于，在吸收塔出口烟道（3）与湿式电除尘器（5）之间安装有相变凝聚均流室（4）；待处理烟气自下而上依次经过脱硫吸收塔（1）、除雾器（2）、吸收塔出口烟道（3）、相变凝聚均流室（4）、湿式电除尘器（5）和除尘器出口烟道（6）后，由烟囱排出；所述相变凝聚均流室（4）是由多根PFA毛细管（11）排列组成的U型管束，组成该U型管束的多根PFA毛细管（11）的入口均连接至一个冷却水入口（9），多根PFA毛细管（11）的出口均连接至一个冷却水出口（10）；所述相变凝聚均流室（4）的正下方设置有水处理池（7），所述水处理池（7）的上端开口与吸收塔出口烟道（3）连通，且水处理池（7）与除雾器（2）自带的冲洗装置接通，在水处理池（7）与该冲洗装置之间设有冲洗泵（8）；所述组成U型管束的多根PFA毛细管（11）均热熔焊接在同一块PFA管板（12）上；所述U型管束由多根PFA毛细管（11）按照错列或者顺列方式排列组成，相邻的PFA毛细管（11）的管中心距离为20～30毫米。

2.如权利要求1所述的基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统，其特征在于，所述PFA毛细管（11）的规格为φ8×0.7或φ5×0.4。

3.如权利要求1所述的基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统，其特征在于，所述湿式电除尘器（5）中的阳极管束为正三角形排列，该正三角形的边长为0.3～0.5米，高度为2.0～6.5米。4.如权利要求1或2任一所述的基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统，其特征在于，所述湿式电除尘器（5）中的阳极管束的材料选用环氧树脂复合材料。

《一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺》涉及节能环保技术领域，涉及一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺。

图1为《一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺》的基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统的结构示意图。

图2为相变凝聚均流室的结构示意图。

一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺专利目的

《一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺》的目的在于，提供一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统。

一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺技术方案

《一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺》通过以下技术方案予以实现：

一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统，包括脱硫吸收塔、除雾器、吸收塔出口烟道、湿式电除尘器和除尘器出口烟道，所述除雾器设置在脱硫吸收塔顶部，所述吸收塔出口烟道位于脱硫吸收塔上方且其入口连接除雾器的出口，吸收塔出口烟道连接所述湿式电除尘器，湿式电除尘器的出口连接除尘器出口烟道的入口，除尘器出口烟道的出口连接烟囱；在吸收塔出口烟道与湿式电除尘器之间安装有相变凝聚均流室；待处理烟气自下而上依次经过脱硫吸收塔、除雾器、吸收塔出口烟道、相变凝聚均流室、湿式电除尘器和除尘器出口烟道后，由烟囱排出。

进一步的，所述相变凝聚均流室的正下方设置有水处理池，所述水处理池的上端开口与吸收塔出口烟道连通，且水处理池与除雾器自带的冲洗装置接通，在水处理池与该冲洗装置之间设有冲洗泵。

进一步的，所述相变凝聚均流室是由多根PFA毛细管排列组成的U型管束，组成该U型管束的多根PFA毛细管的入口均连接至一个冷却水入口，多根PFA毛细管的出口均连接至一个冷却水出口。

进一步的，所述组成U型管束的多根PFA毛细管均热熔焊接在同一块PFA管板上。

进一步的，所述U型管束由多根PFA毛细管按照错列或者顺列方式排列组成，相邻的PFA毛细管的管中心距离为20～30毫米。

进一步的，所述PFA毛细管的规格为或或其他相近规格。

进一步的，所述湿式电除尘器中的阳极管束为正三角形排列，该正三角形的边长为0.3～0.5米，高度为2.0～6.5米。

进一步的，所述湿式电除尘器中的阳极管束的材料选用环氧树脂复合材料。

《一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺》的另一个目的在于，提供一种基于含相变凝聚均流室的湿式电除尘工艺，具体包括如下步骤：

步骤1，将待处理烟气经脱硫吸收塔进行脱硫；

步骤2，对步骤1得到的烟气中的雾滴和部分烟尘通过除雾器进行去除；

步骤3，采用湿式电除尘器去除烟气中的烟尘；

在所述步骤3之前，还包括将步骤2得到的烟气通入相变凝聚均流室进行冷凝并分散的步骤。

进一步的，还包括将烟气经冷凝后得到的水回收的步骤。

一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺专利优点

《一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺》的优点在于：

（1）《一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺》的装置通过在湿式电除尘器入口增加相变凝聚均流室，将入口烟气冷凝相变，促进微细粒子凝聚，并使烟气分布均匀，有效解决湿式电除尘器入口处颗粒物粒径过小难以荷电的问题，提高除尘效率，达到精细除尘，保证除尘器出口烟尘排放<5毫克/立方米。

（2）相变凝聚均流室由两种规格的多根PFA毛细管一一交替排列组成的U型管束，且相邻的PFA毛细管的管中心距离为20～30毫米，在保证烟气阻力≯100Pa的同时，该结构设计使得烟气均流分散，并配合外部冷却介质的通入，能够精确控制饱和烟气的相变度，使烟气降温2～4℃，其中的亚微米级粒子有效凝聚、长大，使得烟尘进入湿式除尘器后荷电能力大大提高。

（3）相变凝聚均流室能够回收烟气中的凝水至水处理池，烟气凝水经过处理，由冲洗泵送回到吸收塔顶部作为除雾器冲洗水使用，节能环保。

（4）《一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺》能够高效脱除微细颗粒物及气溶胶，全面解决烟尘、石膏雨、气溶胶、SO3、汞、PAHs等各种污染物问题。

PM级微细颗粒物是大气气溶胶及雾霾天气形成的主要原因，PM级微细颗粒物比表面积大、对多环芳烃等有害物质吸附性强，在大气中停留时间长、不易扩散，对人体健康和大气环境质量的影响很大。截至2014年9月，对PM级微细颗粒的脱除治理，广泛地引起各方关注。

燃烧污染物排放是PM10以下微细颗粒物的主要来源。随着新的《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2013）的颁布，燃煤锅炉烟尘排放浓度由原来的100毫克/立方米减少到50毫克/立方米，重点地区减少到20毫克/立方米。面对新的要求更高的排尘浓度限值，燃煤锅炉的原有除尘设备已经难以达到标准。

在2014年9月之前各种新型除尘技术中，湿式电除尘是比较有效的一种措施。但是，由于受到一些微细颗粒物自身性质的影响，仍然会存在湿式电除尘器对某些气溶胶颗粒或粒径过小的颗粒物荷不上电的情况，导致在阳极区域上无法实现除尘，降低了其除尘效率。

• 实施例1

如图1所示，该实施例的基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统，包括脱硫吸收塔1、除雾器2、吸收塔出口烟道3、湿式电除尘器5和除尘器出口烟道6，所述除雾器2设置在脱硫吸收塔1顶部，所述吸收塔出口烟道3位于脱硫吸收塔1上方且其入口连接除雾器2的出口，吸收塔出口烟道3连接所述湿式电除尘器5，湿式电除尘器5的出口连接除尘器出口烟道6的入口，除尘器出口烟道6的出口连接烟囱。上述部件中，脱硫吸收塔1用于对待处理烟气进行脱硫；除雾器2用于对脱硫后的烟气中的雾滴和部分烟尘进行去除；湿式电除尘器5用于对烟气中的剩余烟尘进行去除。

为了克服2014年9月之前的湿式电除尘器对某些气溶胶颗粒或粒径过小的颗粒物荷不上电导致的在阳极区域上无法实现除尘的情况，在吸收塔出口烟道3与湿式电除尘器5之间安装有相变凝聚均流室4；相变凝聚均流室4是由多根PFA毛细管排列组成的U型管束，组成该U型管束的多根PFA管的入口均连接至一个冷却水入口9，多根PFA毛细管的出口均连接至一个冷却水出口10。相变凝聚均流室4的上述结构能够实现将湿式电除尘器入口处的烟气冷凝相变，促进微细粒子凝聚变大，并使烟气分布均匀；能够有效解决常规湿式电除尘器中颗粒物粒径过小难以荷电的问题，提高湿式电除尘器的除尘效率。

优选的，组成U型管束的多根PFA毛细管均热熔焊接在同一块PFA管板上从而成为一个整体。

优选的，U型管束由多根PFA毛细管11按照错列或排列组成，且相邻的PFA毛细管11的管中心距离为20～30毫米。PFA毛细管11的规格为或或者其他相近规格，这样的结构使得相变凝聚均流室4就具有很好的烟气均流分散效果，且阻力≯100Pa。当然，也可以选用其他与或者相近规格的PFA毛细管按照错列或顺列排列组成U型管束。

上述U型管束的结构设计使得烟气均流分散，同时，配合外部冷却介质的通入，能够精确控制饱和烟气的相变度，使烟气降温2～4℃，其中的亚微米级粒子有效凝聚、长大，进一步进入湿式除尘器后，荷电能力提高，进而大大提高湿式除尘器5的除尘效率，保证整套系统出口烟尘浓度≯5毫克/立方米。

优选的，湿式电除尘器5中的阳极管束为正三角形排列，该正三角形的边长为0.3～0.5米，高度为2.0～6.5米。传统的阳极管束为六边形排列，烟气有效通流面积较小，《一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺》在同样流通截面下烟气通流面积增加，流速降低，延长停留时间，有利于除尘，同时集尘极表面水膜均匀稳定，不产生断流和干区；

湿式电除尘器5中的阳极管束的材料选用环氧树脂复合材料。

湿式电除尘器5的进气室上开有烟气进口和底部排尘口；湿式电除尘器5的导流支撑板用于降低烟气流动阻力；湿式电除尘器5的冲洗装置喷嘴与上部阴极吊架的距离为0.3～0.5米，喷嘴之间的距离为阳极管束单管的2倍以上。湿式电除尘器5的上下气室均设有阴极框架，并用绝缘箱固定；电晕线分别固定于上、下气室的阴极框架上。上述结构稳定性好，电晕线不易发生摆动，在电场气速1.5～4米/秒，能够实现对经过相变凝聚均流室4后上升气流中的颗粒有效荷电。

《一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺》的装置的工作原理如下：待处理烟气自下而上依次经过脱硫吸收塔1、除雾器2、吸收塔出口烟道3、相变凝聚均流室4、湿式电除尘器5和除尘器出口烟道6后，由烟囱排出。具体是，待处理烟气经脱硫吸收塔1脱硫后，除雾器2对脱硫吸收塔1出口烟气中的部分烟尘和雾滴脱除，烟气首先进入相变凝聚均流室4，即从U型管束中自下而上通过，发生冷凝相变，烟气中的微细颗粒物快速凝聚变大，同时，烟气被均匀分散；烟气继续通过湿式电除尘器5，带电颗粒物附着在湿式电除尘器5中的阳极管束表面；经湿式电除尘器5排出的净化后的烟气从除尘器出口烟道6排入烟囱。

在上述过程中，饱和的湿烟气通过相变凝聚均流室4后凝结出的水分落入水处理池7；湿式电除尘器5定期冲洗后的冲洗水也落入水处理池7。水处理池7中收集的水由冲洗泵8送至脱硫吸收塔1顶部作为除雾器2的冲洗水使用，达到回收水的再次利用，节约资源。

• 实施例2

如图2所示，该实施例给出了一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，将待处理烟气经脱硫吸收塔进行脱硫；

步骤2，对步骤1得到的烟气中的雾滴和部分烟尘通过除雾器2进行去除；

步骤3，采用湿式电除尘器5去除烟气中的烟尘；

在所述步骤3之前，还包括将步骤2得到的烟气通入相变凝聚均流室4进行冷凝并均匀分散的步骤。

除此之外，还包括将烟气经冷凝后得到的水回收的步骤。

2018年12月20日，《一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺》获得第二十届中国专利优秀奖。 2100433B

一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统专利目的

《一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统》解决了2012年4月之前技术的不足，提供了基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统。该UPS电源系统有效降低了AC-DC整流部分的网侧输入电流谐波，有效抑制了5、7、11、13次谐波，并有效减小了17、19次谐波含量，且体积小，成本低。

一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统技术方案

《一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统》包括电源三相交流输入端、电源三相交流输出端、九相自耦移相变压器、用于控制三相逆变器输出的同步控制装置、工频隔离变压器和三路输出装置；所述九相自耦移相变压器为对称型九相自耦移相变压器，九相自耦移相变压器的三相交流输入端与电源三相交流输入端连接；九相自耦移相变压器设有三组三相交流输出端，分别为超前组输出端A1、B1和C1，和原始组输出端A0、B0和C0，以及滞后组输出端A2、B2和C2；所述工频隔离变压器设有三组三相交流输入端，分别为超前组输入端U1、V1和W1，原始组U0、V0和W0，以及滞后组U2、V2和W2；所述工频隔离变压器的输出端U、V和W与电源三相交流输出端连接；所述三路输出装置为超前组输出装置、原始组输出装置和滞后组输出装置；所述超前组输出装置包括依次连接的超前组零序抑制换向电感、超前组三相六脉波整流器、超前组三相逆变器和超前组滤波电感；超前组零序抑制换向电感的三相输入端与上述超前组输出端A1、B1和C1连接，超前组滤波电感的三相交流输出端与上述超前组输入端U1、V1和W1连接；所述原始组输出装置包括依次连接的原始组零序抑制换向电感、原始组三相六脉波整流器、原始组三相逆变器和原始组滤波电感，原始组零序抑制换向电感的三相输入端与上述原始组输出端A0、B0和C0连接，原始组滤波电感的三相交流输出端与上述原始组输入端U0、V0和W0连接；所述滞后组输出装置包括依次连接的滞后组零序抑制换向电感、滞后组三相六脉波整流器、滞后组三相逆变器和滞后组滤波电感，滞后组零序抑制换向电感的三相输入端与上述滞后组输出端A2、B2和C2连接，滞后组滤波电感的三相交流输出端与上述滞后组输入端U2、V2和W2连接；所述同步控制装置设有四组采样输入端，分别与电源三相交流输入端、和超前组三相逆变器的输出端、原始组三相逆变器的输出端以及滞后组三相逆变器的输出端连接；所述同步控制装置设有三组控制输出端，三组控制输出端分别与超前组三相逆变器的控制端、原始组三相逆变器的控制端以及滞后组三相逆变器的控制端连接。

进一步地，所述工频隔离变压器为工频四端口耦合隔离Y/Y连接三相变压器，该工频隔离变压器设有U相、V相和W相磁性柱；且该工频隔离变压器每相磁芯柱上设有三个独立的完全相同的输入绕组和一个输出绕组，构成初、次级绕组关系为“Y/Y”结构的四端口耦合隔离输出方式；U相磁芯柱上的输入绕组分别与超前组三相逆变器输出的U1相、原始组三相逆变器输出的U0相和滞后组三相逆变器输出的U2相连接，U相磁芯柱上的输出绕组为U相输出；V相磁芯柱上的输入绕组分别与超前组三相逆变器输出的V1相、原始组三相逆变器输出的V0相和滞后组三相逆变器输出的V2相连接，V相磁芯柱上的输出绕组为V相输出；W相磁芯柱上的输入绕组分别与超前组三相逆变器输出的W1相、原始组三相逆变器输出的W0相和滞后组三相逆变器输出的W2相连接，W相磁芯柱上的输出绕组输出绕组为W相输出。

进一步地，所述基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统，还包括储能装置，还包括储能装置；所述储能装置包括充电器、蓄电池组和控制电流定向移动的耦合单元；充电器的三相交流输入端与电源三相交流输入端连接，充电器的直流输出端与蓄电池组连接；所述耦合单元包括六个二极管，其中三个二极管的阳极均与蓄电池组的正极连接，且该三个二极管的阴极分别与超前组三相逆变器的直流输入端的正极、原始组三相逆变器的直流输入端的正极以及滞后组三相逆变器的直流输入端的正极连接；另三个二极管的阴极均与蓄电池组的负极连接，且该三个二极管的阳极分别与超前组三相逆变器的直流输入端的阴极、原始组三相逆变器的直流输入端的阴极以及滞后组三相逆变器的直流输入端的阴极连接；超前组三相逆变器的直流输入端的电压、原始组三相逆变器的直流输入端的电压以及滞后组三相逆变器的直流输入端的电压均大于蓄电池组的电压。

进一步地，所述储能装置还包括接触器JK1、JK2、JK3；分别与超前组三相逆变器的直流输入端的正极和负极连接的两个二极管D1、D2为超前组二极管；分别与原始组三相逆变器的直流输入端的正极和负极连接的两个二极管D3、D4为原始组二极管；分别与滞后组三相逆变器的直流输入端的正极和负极连接的两个二极管D5、D6为滞后组二极管；超前组二极管的两个二极管D1、D2分别并联接触器JK1的主触头，原始组二极管的两个二极管D3、D4分别并联接触器JK2的主触头，滞后组二极管的两个二极管D5、D6分别并联接触器JK3的主触头。

进一步地，所述基于九相自耦移相变压器的UPS电源系统，还包括旁路电路，旁路电路包括旁路静态开关装置，旁路静态开关装置的输出端与电源三相交流输出端连接。

进一步地，所述超前组三相六脉波整流器、原始组三相六脉波整流器和滞后组三相六脉波整流器的电路均为可控三相整流电路。所述可控三相整流电路包括三个电感组成的电感组、六个单向可控硅元件以及一个电容。六个单向可控硅元件中的单向可控硅元件两两同向串联形成三条支路，每条支路的两端均分别与电容的正极和负极连接并形成回路，三个电感的一端分别连接于三条支路的中间电势端，三个电感的另一端分别连接于可控三相整流电路的输入端。

进一步地，所述超前组三相逆变器的电路、原始组三相逆变器的电路和滞后组三相逆变器的电路均为三相全桥逆变电路；所述三相全桥逆变电路由三个单相全桥电路组成单相全桥电路包括上桥臂和下桥臂，且上桥臂和下桥臂分别由两个绝缘栅双极型晶体管组成，其中上桥臂的两个绝缘栅双极型晶体管的集电极均与三相全桥逆变电路的直流输入端的正极连接，且该两个绝缘栅双极型晶体管的发射极分别与下桥臂两个绝缘栅双极型晶体管的集电极连接，下桥臂的两个绝缘栅双极型晶体管的发射极分别与三相全桥逆变电路的直流输入端的负极连接；每个单相全桥电路的输出端的两个输出端口分别与该单相全桥电路的上桥臂和下桥臂的两个连接点连接。

进一步地，所述超前组滤波电感的电路、原始组滤波电感的电路和滞后组滤波电感的电路均为与单相全桥电路的输出端连接的LC低通滤波电路；LC低通滤波电路由三路滤波电路组成，每路的滤波电路主要由一个电感和一个电容组成，且每路滤波电路设有两个输入端和两个输出端；每路滤波电路的两个输入端分别与单相全桥结构的桥臂中点连接，为一个输入端口；每路滤波电路的两个输出端为一个输出端口，通过保险后分别与工频隔离变压器的三相交流输入端口对应连接。

进一步地，工频隔离变压器与电源三相交流输出端之间设有主路静态开关装置，主路静态开关装置主要由三个双向可控硅元件组成；三个双向可控硅元件的一端与工频隔离变压器的三相交流输出端连接，三个双向可控硅元件的另一端分别与电源三相交流输出端连接。

进一步地，所述旁路静态开关装置主要由三个双向可控硅元件组成；三个双向可控硅元件的一端与旁路电路输入端连接，三个双向可控硅元件的另一端分别与电源三相交流输出端连接。

一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统有益效果

《一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统》包括电源三相交流输入端、电源三相交流输出端、九相自耦移相变压器、用于控制三相逆变器输出的同步控制装置、工频隔离变压器和三路输出装置，所述九相自耦移相变压器的三相交流输入端与电源三相交流输入端连接，九相自耦移相变压器设有三组三相交流输出端分别为超前组输出端A1、B1、C1和原始组输出端A0、B0、C0以及滞后组输出端A2、B2、C2，所述工频隔离变压器设有三组三相交流输入端分别为超前组输入端U1、V1、W1、原始组U0、V0、W0以及滞后组U2、V2、W2；所述工频隔离变压器的输出端U、V、W与电源三相交流输出端连接；所述三路输出装置为超前组输出装置、原始组输出装置和滞后组输出装置；所述超前组输出装置包括依次连接的超前组零序抑制换向电感、超前组三相六脉波整流器、超前组三相逆变器和超前组滤波电感，超前组零序抑制换向电感的三相输入端与上述超前组输出端A1、B1、C1连接，超前组滤波电感的三相交流输出端与上述超前组输入端U1、V1、W1连接；所述原始组输出装置包括依次连接的原始组零序抑制换向电感、原始组三相六脉波整流器、原始组三相逆变器和原始组滤波电感，原始组零序抑制换向电感的三相输入端与上述原始组输出端A0、B0、C0连接，原始组滤波电感的三相交流输出端与上述原始组输入端U0、V0、W0连接；所述滞后组输出装置包括依次连接的滞后组零序抑制换向电感、滞后组三相六脉波整流器、滞后组三相逆变器和滞后组滤波电感，滞后组零序抑制换向电感的三相输入端与上述滞后组输出端A2、B2、C2连接，滞后组滤波电感的三相交流输出端与上述滞后组输入端U2、V2、W2连接；所述同步控制装置设有四组采样输入端，分别与电源三相交流输入端、和三路逆变的输出端连接；所述同步控制装置设有三组控制输出端，三组控制输出端分别与超前组三相逆变器的控制端、原始组三相逆变器的控制端以及滞后组三相逆变器的控制端连接。

该发明具有如下特点：

1）独特的对称结构九相自耦移相变压器，其本体的额定功率不超过系统总输出功率的17%。

（2）并列结构的系统拓扑保证三组相位互差20^o的交流电源独立工作，向负载提供相同的功率，精确实现了整个电源系统的“18脉波整流”，有效降低了电网电流谐波。

（3）并列结构的DC/AC逆变单元既保证了三个并列通道的平衡，又构成了系统的冗余设计，整个系统可靠性高。

（4）独特设计的工频“四端口耦合隔离Y/Y连接三相变压器”，实现了三个独立并列通道交流输出的隔离耦合，并且使得变压器三相输出独立，适合不平衡负载运用场合。

（5）该工频电源系统无平衡电抗器，系统设计规范对称，冗余度高，其拓扑结构非常适合宽功率范围和500KVA级以上的UPS电源系统。

1.《一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统》其特征在于：其包括电源三相交流输入端、电源三相交流输出端、九相自耦移相变压器、用于控制三相逆变器输出的同步控制装置、工频隔离变压器和三路输出装置；所述九相自耦移相变压器为对称型九相自耦移相变压器，九相自耦移相变压器的三相交流输入端与电源三相交流输入端连接；九相自耦移相变压器设有三组三相交流输出端，分别为超前组输出端A1、B1和C1，和原始组输出端A0、B0和C0，以及滞后组输出端A2、B2和C2；所述工频隔离变压器设有三组三相交流输入端，分别为超前组输入端U1、V1和W1，原始组U0、V0和W0，以及滞后组U2、V2和W2；所述工频隔离变压器的输出端U、V和W与电源三相交流输出端连接；所述三路输出装置为超前组输出装置、原始组输出装置和滞后组输出装置；所述超前组输出装置包括依次连接的超前组零序抑制换向电感、超前组三相六脉波整流器、超前组三相逆变器和超前组滤波电感；超前组零序抑制换向电感的三相输入端与上述超前组输出端A1、B1和C1连接，超前组滤波电感的三相交流输出端与上述超前组输入端U1、V1和W1连接；所述原始组输出装置包括依次连接的原始组零序抑制换向电感、原始组三相六脉波整流器、原始组三相逆变器和原始组滤波电感，原始组零序抑制换向电感的三相输入端与上述原始组输出端A0、B0和C0连接，原始组滤波电感的三相交流输出端与上述原始组输入端U0、V0和W0连接；所述滞后组输出装置包括依次连接的滞后组零序抑制换向电感、滞后组三相六脉波整流器、滞后组三相逆变器和滞后组滤波电感，滞后组零序抑制换向电感的三相输入端与上述滞后组输出端A2、B2和C2连接，滞后组滤波电感的三相交流输出端与上述滞后组输入端U2、V2和W2连接；所述同步控制装置设有四组采样输入端，分别与电源三相交流输入端、和超前组三相逆变器的输出端、原始组三相逆变器的输出端以及滞后组三相逆变器的输出端连接；所述同步控制装置设有三组控制输出端，三组控制输出端分别与超前组三相逆变器的控制端、原始组三相逆变器的控制端以及滞后组三相逆变器的控制端连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统，其特征在于：所述工频隔离变压器为工频四端口耦合隔离Y/Y连接三相变压器，该工频隔离变压器设有U相、V相和W相磁性柱；且该工频隔离变压器每相磁芯柱上设有三个独立的完全相同的输入绕组和一个输出绕组，构成初、次级绕组关系为“Y/Y”结构的四端口耦合隔离输出方式；U相磁芯柱上的输入绕组分别与超前组三相逆变器输出的U1相、原始组三相逆变器输出的U0相和滞后组三相逆变器输出的U2相连接，U相磁芯柱上的输出绕组为U相输出；V相磁芯柱上的输入绕组分别与超前组三相逆变器输出的V1相、原始组三相逆变器输出的V0相和滞后组三相逆变器输出的V2相连接，V相磁芯柱上的输出绕组为V相输出；W相磁芯柱上的输入绕组分别与超前组三相逆变器输出的W1相、原始组三相逆变器输出的W0相和滞后组三相逆变器输出的W2相连接，W相磁芯柱上的输出绕组输出绕组为W相输出。

3.根据权利要求2所述的一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统，其特征在于：还包括储能装置；所述储能装置包括充电器、蓄电池组和控制电流定向移动的耦合单元；充电器的三相交流输入端与电源三相交流输入端连接，充电器的直流输出端与蓄电池组连接；所述耦合单元包括六个二极管，其中三个二极管的阳极均与蓄电池组的正极连接，且该三个二极管的阴极分别与超前组三相逆变器的直流输入端的正极、原始组三相逆变器的直流输入端的正极以及滞后组三相逆变器的直流输入端的正极连接；另三个二极管的阴极均与蓄电池组的负极连接，且该三个二极管的阳极分别与超前组三相逆变器的直流输入端的阴极、原始组三相逆变器的直流输入端的阴极以及滞后组三相逆变器的直流输入端的阴极连接；超前组三相逆变器的直流输入端的电压、原始组三相逆变器的直流输入端的电压以及滞后组三相逆变器的直流输入端的电压均大于蓄电池组的电压。

4.根据权利要求3所述的一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统，其特征在于：所述储能装置还包括接触器JK1、JK2、JK3；分别与超前组三相逆变器的直流输入端的正极和负极连接的两个二极管D1、D2为超前组二极管；分别与原始组三相逆变器的直流输入端的正极和负极连接的两个二极管D3、D4为原始组二极管；分别与滞后组三相逆变器的直流输入端的正极和负极连接的两个二极管D5、D6为滞后组二极管；超前组二极管的两个二极管D1、D2分别并联接触器JK1的主触头，原始组二极管的两个二极管D3、D4分别并联接触器JK2的主触头，滞后组二极管的两个二极管D5、D6分别并联接触器JK3的主触头。

5.根据权利要求4所述的一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统，其特征在于：还包括旁路电路，旁路电路包括旁路静态开关装置，旁路静态开关装置的输出端与电源三相交流输出端连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统，其特征在于：所述超前组三相六脉波整流器、原始组三相六脉波整流器和滞后组三相六脉波整流器的电路均为可控三相整流电路；所述可控三相整流电路包括三个电感组成的电感组、六个单向可控硅元件以及一个电容；六个单向可控硅元件中的单向可控硅元件两两同向串联形成三条支路，每条支路的两端均分别与电容的正极和负极连接并形成回路，三个电感的一端分别连接于三条支路的中间电势端，三个电感的另一端分别连接于可控三相整流电路的输入端。

7.根据权利要求6所述的一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统，其特征在于：所述超前组三相逆变器的电路、原始组三相逆变器的电路和滞后组三相逆变器的电路均为三相全桥逆变电路；所述三相全桥逆变电路由三个单相全桥电路组成单相全桥电路包括上桥臂和下桥臂，且上桥臂和下桥臂分别由两个绝缘栅双极型晶体管组成，其中上桥臂的两个绝缘栅双极型晶体管的集电极均与三相全桥逆变电路的直流输入端的正极连接，且该两个绝缘栅双极型晶体管的发射极分别与下桥臂两个绝缘栅双极型晶体管的集电极连接，下桥臂的两个绝缘栅双极型晶体管的发射极分别与三相全桥逆变电路的直流输入端的负极连接；每个单相全桥电路的输出端的两个输出端口分别与该单相全桥电路的上桥臂和下桥臂的两个连接点连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统，其特征在于：所述超前组滤波电感的电路、原始组滤波电感的电路和滞后组滤波电感的电路均为与单相全桥电路的输出端连接的LC低通滤波电路；LC低通滤波电路由三路滤波电路组成，每路的滤波电路主要由一个电感和一个电容组成，且每路滤波电路设有两个输入端和两个输出端；每路滤波电路的两个输入端分别与单相全桥结构的桥臂中点连接，为一个输入端口；每路滤波电路的两个输出端为一个输出端口，通过保险后分别与工频隔离变压器的三相交流输入端口对应连接。

9.根据权利要求8所述的一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统，其特征在于：工频隔离变压器与电源三相交流输出端之间设有主路静态开关装置，主路静态开关装置主要由三个双向可控硅元件组成；三个双向可控硅元件的一端与工频隔离变压器的三相交流输出端连接，三个双向可控硅元件的另一端分别与电源三相交流输出端连接。

10.根据权利要求9所述的一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统，其特征在于：所述旁路静态开关装置主要由三个双向可控硅元件组成；三个双向可控硅元件的一端与旁路电路输入端连接，三个双向可控硅元件的另一端分别与电源三相交流输出端连接。

2021年11月，《一种基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统》获得第八届广东专利奖优秀奖。