一種低壓配電網(wǎng)電壓控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低壓配電網(wǎng)電壓控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在低壓配電網(wǎng)中，尤其是在農(nóng)網(wǎng)中，由于供電半徑較大，供電線路末端負(fù)荷處的電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于配電端口處的電壓。配電端口處為400V的配電網(wǎng)，實測中某些負(fù)荷處的相電壓甚至能夠低至150V以下，嚴(yán)重影響用電質(zhì)量。
[0003]目前，通常采用的改善方法包括:(I)新增變壓器，改善供電網(wǎng)絡(luò)布局；(2)將截面較小的導(dǎo)線換成線徑較大的導(dǎo)線；(3)配電端口處安裝無功補償裝置，減少無功電能損耗；
[4]調(diào)整變壓器電壓分接頭位置，提高整個網(wǎng)絡(luò)的電壓；(5)提高三相負(fù)荷平衡度。但是上述的各項方法皆存在一些問題:方法(I)和方法(2)成本太高，且實施難度較大，可行性較差；方法(3)和方法(5)改善電壓的效果并不明顯，尤其是負(fù)荷末端的電壓變化不大;采用方法(4)時，如果把負(fù)荷末端的電壓調(diào)整到達(dá)標(biāo)，則配變端口處勢必會有過電壓的風(fēng)險，特別是在負(fù)荷低的時段，存在供電安全隱患。
[0004]因此，如何對低壓配電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，提高電壓質(zhì)量，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種低壓配電網(wǎng)電壓控制系統(tǒng)及方法，可以對低壓配電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，提高電壓質(zhì)量。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0007]—種低壓配電網(wǎng)電壓控制系統(tǒng)，包括:配變端口控制模塊、線路末端控制模塊和主控制模塊；
[0008]其中，所述配變端口控制模塊用于根據(jù)所述主控制模塊的對應(yīng)控制信號，對配電網(wǎng)線路進(jìn)行無功補償和負(fù)荷平衡調(diào)整；
[0009]所述線路末端控制模塊用于根據(jù)所述主控制模塊的對應(yīng)控制信號，對配電網(wǎng)線路末端負(fù)荷進(jìn)行無功補償以及電壓調(diào)整；
[0010]主控制模塊，用于獲取配變端口的三相電壓電流、配變分接頭位置，并計算配變端口處無功功率、不平衡度，以及獲取配電網(wǎng)末端三相電壓電流，計算配電網(wǎng)末端無功功率，并向所述配變端口控制模塊和所述線路末端控制模塊分別發(fā)出對應(yīng)的控制信號。
[0011 ]優(yōu)選地，所述配變端口控制模塊包括:
[0012]可調(diào)電流源，用于對配電網(wǎng)線路進(jìn)行實時無功補償，和發(fā)出逆變電流進(jìn)行負(fù)荷平衡調(diào)整；
[0013]無功補償單元，用于配合所述可調(diào)電流源進(jìn)行無功補償。
[0014]優(yōu)選地，所述無功補償單元包括m個端口補償電容器組，所述無功補償單元采用η個所述端口補償電容器組對所述配電網(wǎng)線路進(jìn)行無功補償，η為所述配電網(wǎng)端口處無功功率與單個端口補償電容器組容量的比值整數(shù)部分，n <m，m為大于O的整數(shù)，η為不小于O的整數(shù)。
[0015]優(yōu)選地，所述線路末端控制模塊包括:
[0016]末端補償單元，用于在配電網(wǎng)線路末端無功功率大于第一預(yù)設(shè)閾值時，對配電網(wǎng)線路末端負(fù)荷進(jìn)行無功補償；
[0017]末端調(diào)壓單元，用于在所述配變端口控制模塊對配電網(wǎng)線路進(jìn)行負(fù)荷平衡調(diào)整后，所述配電網(wǎng)線路末端負(fù)荷處電壓小于第二預(yù)設(shè)閾值時，對配電網(wǎng)線路末端負(fù)荷進(jìn)電壓調(diào)整。
[0018]優(yōu)選地，還包括:
[0019]配變分接頭調(diào)整單元，用于在所述配變端口處電壓低于第三預(yù)設(shè)閾值時，經(jīng)延時第一預(yù)設(shè)時間段后，調(diào)節(jié)配變分接頭位置。
[0020]—種低壓配電網(wǎng)電壓控制方法，該方法包括:
[0021]獲取配變端口的三相電壓電流、配變分接頭位置，以及配電網(wǎng)末端三相電壓電流；
[0022]計算配變端口處無功功率、不平衡度，以及配電網(wǎng)末端無功功率；
[0023]判斷所述配電網(wǎng)末端無功功率是否大于第一預(yù)設(shè)閾值；
[0024]若所述配電網(wǎng)末端無功功率大于第一預(yù)設(shè)閾值，則對配電網(wǎng)線路末端負(fù)荷進(jìn)行無功補償；
[0025]在配變端口對配電網(wǎng)線路進(jìn)行無功補償和負(fù)荷平衡調(diào)整。
[0026]優(yōu)選地，在計算配變端口處無功功率、不平衡度，以及配電網(wǎng)末端無功功率之后，還包括:
[0027]判斷所述配電網(wǎng)末端無功功率是否小于設(shè)置在所述配電網(wǎng)末端的單個末端補償單元中的電容補償容量；
[0028]若是，則在配變端口對配電網(wǎng)線路進(jìn)行無功補償和負(fù)荷平衡調(diào)整。
[0029]優(yōu)選地，所述在配變端口對配電網(wǎng)線路進(jìn)行無功補償和負(fù)荷平衡調(diào)整包括:
[0030]計算配電網(wǎng)端口處無功功率Ql與單個端口補償電容器組容量Q的比值的整數(shù)部分η，η為不小于O的整數(shù)；
[0031]控制位于配電網(wǎng)端口處的η個所述端口補償電容器組對所述配電網(wǎng)線路進(jìn)行無功補償；
[0032]控制位于配電網(wǎng)端口處的可調(diào)電流源對所述配電網(wǎng)線路剩余部分的無功功率進(jìn)行無功補償；
[0033]判斷配電網(wǎng)末端的三相差流是否為O;
[0034]若所述配電網(wǎng)末端的三相差流不為0，則控制所述可調(diào)電流源發(fā)出逆變電流平衡負(fù)荷。
[0035]優(yōu)選地，所述在配變端口對配電網(wǎng)線路進(jìn)行無功補償和負(fù)荷平衡調(diào)整之后還包括:
[0036]判斷配電網(wǎng)末端的負(fù)荷處電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二預(yù)設(shè)閾值；
[0037]若配電網(wǎng)末端的負(fù)荷處電壓未達(dá)到預(yù)設(shè)的第二預(yù)設(shè)閾值，則對配電網(wǎng)線路末端負(fù)荷進(jìn)電壓調(diào)整。
[0038]優(yōu)選地，還包括:
[0039]判斷配變端口處電壓是否低于第三預(yù)設(shè)閾值；
[0040]若配變端口處電壓低于第三預(yù)設(shè)閾值，則經(jīng)延時第一預(yù)設(shè)時間段后，調(diào)節(jié)配變分接頭位置。
[0041 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0042]本發(fā)明實施例所提供的低壓配電網(wǎng)電壓控制系統(tǒng)，包括:配變端口控制模塊、線路末端控制模塊和主控制模塊;其中，配變端口控制模塊用于根據(jù)主控制模塊的對應(yīng)控制信號，對配電網(wǎng)線路進(jìn)行無功補償和負(fù)荷平衡調(diào)整;線路末端控制模塊用于根據(jù)主控制模塊的對應(yīng)控制信號，對配電網(wǎng)線路末端負(fù)荷進(jìn)行無功補償以及電壓調(diào)整;主控制模塊，用于獲取配變端口的三相電壓電流、配變分接頭位置，并計算配變端口處無功功率、不平衡度，以及獲取配電網(wǎng)末端三相電壓電流，計算配電網(wǎng)末端無功功率，并向配變端口控制模塊和線路末端控制模塊分別發(fā)出對應(yīng)的控制信號。本發(fā)明技術(shù)方案通過主控制模塊獲取配電網(wǎng)中配變端口處的無功情況、平衡度以及線路末端的負(fù)荷處的無功情況和電壓情況;并實時分析計算，通過位于配電網(wǎng)線路末端的線路末端控制模塊和位于配變端口處的配變端口控制模塊，共同協(xié)作，以對配電線路中的無功功率進(jìn)行補償，并進(jìn)行負(fù)荷平衡調(diào)整以及電壓調(diào)整，實現(xiàn)了實時完全補償?shù)魺o功，減少損耗，提高電壓質(zhì)量等目的，實時完全平衡三相負(fù)荷，使得三相電壓滿足供電國家標(biāo)準(zhǔn)，從根本上提高電網(wǎng)中末端負(fù)荷的電壓，通過智能優(yōu)化控制，使得無功、不平衡以及線路各處電壓達(dá)到最佳。
【附圖說明】
[0043]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0044]圖1為本發(fā)明一種【具體實施方式】所提供的低壓配電網(wǎng)電壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖2為本發(fā)明一種【具體實施方式】所提供的低壓配電網(wǎng)電壓控制系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖3為本發(fā)明一種實施方式中末端調(diào)壓單元的具體電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖4為本發(fā)明一種【具體實施方式】所提供的低壓配電網(wǎng)電壓控制方法流程圖；
[0048]圖5為本發(fā)明另一種【具體實施方式】所提供的低壓配電網(wǎng)電壓控制方法流程圖。
【具體實施方式】
[0049]本發(fā)明的核心是提供一種低壓配電網(wǎng)電壓控制系統(tǒng)及方法，可以對低壓配電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，提高電壓質(zhì)量。
[0050]為了使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。
[0051]在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的【具體實施方式】的限制。
[0052]請參考圖1，圖1為本發(fā)明一種【具體實施方式】所提供的低壓配電網(wǎng)電壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053]在本發(fā)明的一種【具體實施方式】中，提供了一種低壓配電網(wǎng)電壓控制系統(tǒng)，包括:設(shè)置在配變端口處的配變端口控制模塊1、設(shè)置在線路末端的線路末端控制模塊2和主控制模塊3;其中，配變端口控制模塊I用于根據(jù)主控制模塊3的對應(yīng)控制信號，對配電網(wǎng)線路進(jìn)行無功補償和負(fù)荷平衡調(diào)整;線路末端控制模塊2用于根據(jù)主控制模塊3的對應(yīng)控制信號，對配電網(wǎng)線路末端負(fù)荷進(jìn)行無功補償以及電壓調(diào)整;主控制模塊3，用于獲取配變端口