一种配电台区电能质量治理装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种配电台区电能质量治理装置，包括电能质量精细治理装置、三相不平衡粗调治理装置和动态电压调节装置；电能质量精细治理装置包括第一控制处理模块、第一信号采集模块、驱动模块和功率模块，三相不平衡粗调治理装置包括M个结构相同的换相开关；第一信号采集模块和驱动模块均与第一控制处理模块连接，驱动模块与功率模块连接，功率模块与配电变压器低压出口侧线路连接，第一控制处理模块与M个换相开关通信连接。相应的，本实用新型专利技术还公开了一种配电台区电能质量治理系统。本实用新型专利技术能有效且综合地解决配电台区功率因数低、三相负荷不平衡、系统谐波含量超标和末端低电压等电能质量问题，提高电能质量，从而提高供电可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种配电台区电能质量治理装置及系统
本技术涉及电力电子
，尤其涉及一种配电台区电能质量治理装置及系统。
技术介绍
目前配电台区存在的电能质量问题主要包括：功率因数低、三相负荷不平衡、系统谐波含量超标和末端低电压等问题，电能质量问题将引起线路损耗增加和设备事故等不良后果，造成巨大经济损失，严重影响供电可靠性。现有的治理电能质量的方法主要有：第一、通过人工改线调整负荷来治理三相负荷不平衡问题，该方法可暂时解决三相负荷不平衡问题，但其人工成本高，需切断用户供电，而且不能长期适应负荷的变化规律；第二、通过电力电子型电能质量治理装置来综合治理电能质量问题，但是本方法仅通过输出补偿电流实现配变低压出口电能质量问题，不能从根本上解决实际后端线路负荷均衡分配问题；第三、通过电容型三相负荷自动调节装置在传统的无功补偿基础上，增加相间补偿，改进控制算法，使其同时具备无功补偿和三相电流不平衡调整的功能，但是通过这种方法，调整程度有限，只能调整三相电流不平衡度10％以及以下的，对于三相不平衡度达到10％以上的，就无法满足三相电流不平衡调整要求；第四、采用有载分接开关，根据负荷的轻重切换到不同的变压器抽头上，改变输出电压，来治理配电网低电压问题，但是单纯的调节变压器输出电压，对远近不同的用户产生不同的调节效果，难以远近兼顾。上述治理电能质量的方法不仅治理电能质量的有效性不高，且只能单一地对其中一种电能质量问题进行治理。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种配电台区电能质量治理装置及系统，能有效且综合地解决配电台区功率因数低、三相负荷不平衡、系统谐波含量超标和末端低电压等电能质量问题，提高电能质量，从而提高供电可靠性。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种配电台区电能质量治理装置，包括安装于配电变压器低压出口侧的电能质量精细治理装置、安装于分支线路的三相不平衡粗调治理装置和安装于供电线路末端的动态电压调节装置；所述电能质量精细治理装置包括第一控制处理模块、用于采集配电变压器低压出口侧线路电压信号和电流信号的第一信号采集模块、驱动模块和功率模块，所述三相不平衡粗调治理装置包括安装于分支线路与单相负荷之间的M个结构相同的换相开关；所述第一信号采集模块和所述驱动模块均与所述第一控制处理模块连接，所述驱动模块与所述功率模块连接，所述功率模块与配电变压器低压出口侧线路连接，所述第一控制处理模块与所述M个换相开关通信连接。进一步地，M≥2。进一步地，所述第一控制处理模块与所述M个换相开关通过电力载波通信连接。进一步地，所述换相开关包括用于采集分支线路电压信号和自身带载回路负荷电流信号的第二信号采集模块，第二控制处理模块和用于为单相负荷供电的换相执行模块；所述第二信号采集模块和所述换相执行模块均与所述第二控制处理模块连接。进一步地，所述电能质量精细治理装置还包括第一无线通信模块，所述换相开关还包括第二无线通信模块；所述第一无线通信模块与所述第一控制处理模块连接，所述第二无线通信模块与所述第二控制处理模块连接，所述第一无线通信模块与所述第二无线通信模块无线连接。进一步地，所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块为GPRS模块、3G模块、4G模块或WIFI模块。进一步地，所述动态电压调节装置包括用于采集供电线路电压信号的第三信号采集模块、第三控制处理模块、调压驱动模块和主调压模块；所述第三信号采集模块和所述调压驱动模块均与所述第三控制处理模块连接，所述调压驱动模块与所述主调压模块连接，所述主调压模块安装于所述供电线路中。进一步地，所述动态电压调节装置还包括第三无线通信模块，所述第三无线通信模块与所述第三控制处理模块连接。本技术还提供了一种配电台区电能质量治理系统，包括监控终端，以及与所述监控终端无线连接的配电台区电能质量治理装置；所述配电台区电能质量治理装置为上述配电台区电能质量治理装置，在此不再详细描述。本技术提供的配电台区电能质量治理装置及系统，电能质量精细治理装置的第一信号采集模块实时采集配电变压器低压出口侧线路电压信号和电流信号、第一控制处理模块根据供电线路三相电流信号计算三相负荷不平衡度，并根据不平衡度和换相开关发送的单相负荷信息通过逻辑分析后向相应的换相开关发送换相控制信号，换相开关收到换相控制信号后从负荷侧粗调三相负荷不平衡问题；粗调完毕后，第一控制处理模块向驱动模块发送三相负荷调整控制信号，驱动模块收到控制信号后驱动功率模块细调三相负荷，从而使配电台区三相负荷整体达到最佳平衡状态；第一控制处理模块根据配电变压器低压出口侧三相电压及三相电流计算出负荷无功缺额和谐波含量，结合自身剩余容量，发送无功补偿控制信号和谐波治理控制信号至驱动模块，驱动模块收到控制信号后驱动功率模块进行配电台区无功补偿和谐波治理；线路末端的动态调压装置对长供电线路末端低电压问题进行治理，使动态调压装置后端用户电压达到合格电压。从而有效且综合地解决了配电台区功率因数低、三相负荷不平衡、系统谐波含量超标和末端低电压等电能质量问题，提高电能质量，从而提高供电可靠性。附图说明图1是本技术提供的配电台区电能质量治理装置的结构示意图；图2是本技术提供的配电台区电能质量治理装置的换相开关的一个实施例的结构示意图；图3是本技术提供的配电台区电能质量治理装置的动态电压调节装置的一个实施例的结构示意图；图4是本技术提供的配电台区电能质量治理系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1，是本技术提供的配电台区电能质量治理装置的结构示意图。本技术提供一种配电台区电能质量治理装置，包括安装于配电变压器低压出口侧的电能质量精细治理装置1、安装于分支线路的三相不平衡粗调治理装置2和安装于供电线路末端的动态电压调节装置3；电能质量精细治理装置1包括第一控制处理模块11、用于采集配电变压器低压出口侧线路电压信号和电流信号的第一信号采集模块12、驱动模块13和功率模块14，三相不平衡粗调治理装置1包括安装于分支线路与单相负荷之间的M个结构相同的换相开关(21-2M)；第一信号采集模块12和驱动模块13均与第一控制处理模块11连接，驱动模块13与功率模块14连接，功率模块14与配电变压器低压出口侧线路连接，第一控制处理模块11与M个换相开关(21-2M)通信连接。在具体实施时，电能质量精细治理装置1的第一信号采集模块12实时采集配电变压器低压出口侧线路电压信号和电流信号、第一控制处理模块11根据供电线路三相电流信号计算三相负荷不平衡度，并根据不平衡度和换相开关(21-2M)发送的单相负荷信息通过逻辑分析后向相应的换相开关(21-2M)发送换相控制信号，换相开关(21-2M)收到换相控制信号后从负荷侧粗调三相负荷不平衡问题；粗调完毕后，第一控制处理模块11向驱动模块13发送三相负荷调整控制信号，驱动模块13收到控制信号后驱动功率模块14细调三相负荷，从而使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电台区电能质量治理装置，其特征在于，包括安装于配电变压器低压出口侧的电能质量精细治理装置、安装于分支线路的三相不平衡粗调治理装置和安装于供电线路末端的动态电压调节装置；所述电能质量精细治理装置包括第一控制处理模块、用于采集配电变压器低压出口侧线路电压信号和电流信号的第一信号采集模块、驱动模块和功率模块，所述三相不平衡粗调治理装置包括安装于分支线路和单相负荷之间的M个结构相同的换相开关；所述第一信号采集模块和所述驱动模块均与所述第一控制处理模块连接，所述驱动模块与所述功率模块连接，所述功率模块与配电变压器低压出口侧线路连接，所述第一控制处理模块与所述M个换相开关通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种配电台区电能质量治理装置，其特征在于，包括安装于配电变压器低压出口侧的电能质量精细治理装置、安装于分支线路的三相不平衡粗调治理装置和安装于供电线路末端的动态电压调节装置；所述电能质量精细治理装置包括第一控制处理模块、用于采集配电变压器低压出口侧线路电压信号和电流信号的第一信号采集模块、驱动模块和功率模块，所述三相不平衡粗调治理装置包括安装于分支线路和单相负荷之间的M个结构相同的换相开关；所述第一信号采集模块和所述驱动模块均与所述第一控制处理模块连接，所述驱动模块与所述功率模块连接，所述功率模块与配电变压器低压出口侧线路连接，所述第一控制处理模块与所述M个换相开关通信连接。2.如权利要求1所述的配电台区电能质量治理装置，其特征在于，M≥2。3.如权利要求1或2所述的配电台区电能质量治理装置，其特征在于，所述第一控制处理模块与所述M个换相开关通过电力载波通信连接。4.如权利要求1或2所述的配电台区电能质量治理装置，其特征在于，所述换相开关包括用于采集分支线路电压信号和自身带载回路负荷电流信号的第二信号采集模块，第二控制处理模块和用于为单相负荷供电的换相执行模块；所述第二信号采集模块和所述换相执行模块均与所述第二控制处理模块连接。5.如权利要求4所述的配电台区...

【专利技术属性】
技术研发人员：王翌霖，仝猛，徐焓娱，杨兴举，牛少伟，王佑民，胡嘉纯，魏绘敏，
申请(专利权)人：珠海英泰利电力技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44