一种面向分布式光伏与电动汽车大量接入的配电台区主动负荷调控系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种面向分布式光伏与电动汽车大量接入的配电台区主动负荷调控系统，包括配电变压器、负荷调控终端及负荷调控装置，负荷调控终端通过实时采集变压器出口三相电压和三相电流确定台区不平衡度，并判断三相间不平衡差，确定负载重的相别和负载轻的相别；负荷调控装置通过汇集各个分馈线用户的电压和电流信息数据，确定要调整的负荷点和相别信息，利用远程无线网络进行自动控制，在线完成各负荷支路在不同相序之间的转换。本实用新型专利技术由配电变压器、负荷调控终端及负荷调控装置构成的配电台区主动负荷调控系统，通过转移不平衡相负载对低压三相不平衡问题进行治理，在不影响用户供电可靠性的条件下，实现整个配电台区三相负荷平衡。

An Active Load Control System for Distributed Photovoltaic and Electric Vehicle Access

The utility model provides an active load control system for distribution radio area, which is oriented to a large number of distributed photovoltaic and electric vehicles, including distribution transformer, load control terminal and load control device. The load control terminal determines the unbalance degree of the station area through real-time acquisition of three-phase voltage and three-phase current at the outlet of transformer, and judges the unbalance difference between three-phase and determines the difference of load weight. Different from light load, load control device collects the voltage and current information data of each feeder user, determines the load point and phase information to be adjusted, and uses remote wireless network for automatic control to complete on-line conversion of load branches between different phases. The utility model consists of distribution transformer, load control terminal and load control device. The three-phase unbalanced problem of low voltage is solved by transferring unbalanced phase load, and the three-phase load balance of the whole distribution station area is realized without affecting the reliability of power supply of users.

【技术实现步骤摘要】
一种面向分布式光伏与电动汽车大量接入的配电台区主动负荷调控系统
本技术属于电网调控
，特别涉及一种面向分布式电源与电动汽车大量接入的配电台区主动负荷调控系统。
技术介绍
随着电动汽车的推广，电动汽车并网对主动配电网经济运行的影响也是不容忽视的。这些影响主要包括：1)负荷的增长。电动汽车充电将导致负荷长，若大量电动汽车集中在负荷高峰期充电，将进一步加剧电网负荷峰谷差，加重电力系统的负担。2)电网运行优化控制难度的增加。电动汽车用户用车行为和充电时间与空间分布的不确定性，使得电动汽车充电负荷具有较大的随机性，这将加大电网控制的难度。3)影响电能质量。电动汽车充电负荷属于非线性负荷，所使用的电力电子设备将产生一定的谐波，有可能引起电能质量问题。4)对配电网规划提出新的要求。在配电网中增加众多充电设施以及大量电动汽车充电，将改变配电网负荷结构和特性，传统的配电网规划准则可能无法适用于电动汽车大规模接入的情景。目前，电动汽车能源供给模式可分为三种类型：慢速充电、快速充电、电池组快速更换。由于私家车在居民住宅小区内的独立或公共停车场停放时间较长，通常采用常规的慢速充电方式充电。对于家用电动汽车来说，多数用户会在下班之后到夜晚这段时间内对电动汽车进行慢速充电。当大量用户集中在同一时间内充电时会造成配电系统三相中的其中一相负荷增加，继而导致三相不平衡问题的出现。由于分布式光伏和电动汽车的单相大量接入会导致低压配电网出现三相不平衡等电能质量问题，而配电台区是智能配电网的重要组成部分，因此有必要研究分布式光伏与电动汽车大量单相接入的智能配电台区主动控制技术。
技术实现思路
本技术公开一种由配电变压器、负荷调控终端及负荷调控装置构成的面向分布式电源与电动汽车大量接入的配电台区主动负荷调控系统，通过转移不平衡相负载对低压三相不平衡问题进行治理，在不影响用户供电可靠性的条件下，实现整个配电台区三相负荷平衡。本技术具体为一种面向分布式光伏与电动汽车大量接入的配电台区主动负荷调控系统，所述配电台区主动负荷调控系统通过转移不平衡相负载对低压三相不平衡问题进行治理，所述配电台区主动负荷调控系统包括配电变压器、负荷调控终端及负荷调控装置，每台配电变压器均连接有一个负荷调控终端和多个负荷调控装置，每台配电变压器均通过多个负荷调控装置分别与多个用户负荷连接，负荷调控终端与所连配电变压器的相应多个负荷调控装置进行双向无线通信；负荷调控终端通过实时采集变压器出口三相电压和三相电流确定台区不平衡度，并判断三相间不平衡差，确定负载重的相别和负载轻的相别；负荷调控装置通过汇集各个分馈线用户的电压和电流信息数据，确定要调整的负荷点和相别信息，利用远程无线网络进行自动控制，在线完成各负荷支路在不同相序之间的转换。进一步的，所述负荷调控终端的硬件模块包括互感器、A/D转换器、DSP、Flash存储器、SRAM、人机交互模块、电源系统、远程通信接口和低压负荷调控装置，配电变压器与互感器连接，互感器与A/D转换器连接，A/D转换器与DSP连接，DSP与Flash存储器和SRAM进行双向连接，DSP还连接到人机交互模块和电源系统，DSP与远程通信接口进行双向连接，远程通信接口与低压负荷调控装置进行双向连接；交流采样模拟量信号经过互感器及信号处理电路后，通过DSP进行计算和分析处理，结果保存在数据存储器中，随时向外部接口提供信息和进行数据交换。进一步的，所述负荷调控终端的功能模块单元包括实时数据采集单元、实时通信单元、三相电流不平衡度生成单元、综合分析判断单元、三相电流不平衡度限值单元、启动控制单元、最优换相指令计算单元、指令发送单元和信息记录单元；实时数据采集单元与配电变压器连接，采集配电变压器低压侧电流、电压数据，并与实时通信单元连接；实时通信单元负责与低压负荷在线自动调控装置的通信，实时采集低压侧各负荷支路的电流、相序数据，并将最优负荷调控指令发送到各低压负荷调控装置；三相电流不平衡度生成单元与实时数据采集单元连接，根据实时采集的配变低压侧电流数据生成三相电流不平衡度；综合分析判断单元实现三相电流不平衡度与预设的三相电流不平衡度限值进行比较并生成结果，判断相关约束条件，决定是否执行换相操作；最优换相指令计算单元根据实时采集的配电变压器低压侧电流和各低压负荷支路的电流、相序数据，优化计算得到各低压负荷调控装置的最优换相调控指令，并传输给指令发送单元；信息记录单元对发送的指令数据进行记录储存。进一步的，所述负荷调控装置是实现负荷相序在A、B、C三相之间合理调整的具体操作机构，安装在用户表箱、低压开关柜或线杆处，并通过无线网络将采集和记录到的信息上送至负荷调控终端。进一步的，所述负荷调控装置的开关阵列由负荷开关单元组成，每条负荷支路对应1个复合开关单元，每个复合开关单元包含3个单相复合开关，分别对应A、B、C三相；采用高性能的电力电子无触点开关，切换后采用大电流继电器进行供电保持，从而实现高可靠性的短时负载切换；负荷调控装置的处理器通过与配变侧的调控终端进行实时通信，将各个负荷支路电流和相序数据上传至控制终端，并接收最优换相控制指令控制各复合开关按照规定换相流程执行调控操作。附图说明图1为本技术配电台区主动负荷调控系统的整体结构图；图2为本技术负荷调控终端的硬件模块框图；图3为本技术负荷调控终端的功能模块框图；图4为本技术负荷调控装置的结构图。具体实施方式下面结合附图对本技术一种面向分布式光伏与电动汽车大量接入的配电台区主动负荷调控系统的具体实施方式做详细阐述。本技术配电台区主动负荷调控系统通过转移不平衡相负载对低压三相不平衡问题进行治理，如图1所示，所述配电台区主动负荷调控系统包括配电变压器、负荷调控终端及负荷调控装置，每台配电变压器均连接有一个负荷调控终端和多个负荷调控装置，每台配电变压器均通过多个负荷调控装置分别与多个用户负荷连接，负荷调控终端与所连配电变压器的相应多个负荷调控装置进行双向无线通信；负荷调控终端通过实时采集变压器出口三相电压和三相电流确定台区不平衡度，并判断三相间不平衡差，确定负载重的相别和负载轻的相别；负荷调控装置通过汇集各个分馈线用户的电压和电流信息数据，确定要调整的负荷点和相别信息，利用远程无线网络进行自动控制，在线完成各负荷支路在不同相序之间的转换。如图2所示，所述负荷调控终端的硬件模块包括互感器、A/D转换器、DSP、Flash存储器、SRAM、人机交互模块、电源系统、远程通信接口和低压负荷调控装置，配电变压器与互感器连接，互感器与A/D转换器连接，A/D转换器与DSP连接，DSP与Flash存储器和SRAM进行双向连接，DSP还连接到人机交互模块和电源系统，DSP与远程通信接口进行双向连接，远程通信接口与低压负荷调控装置进行双向连接；交流采样模拟量信号经过互感器及信号处理电路后，通过DSP进行计算和分析处理，结果保存在数据存储器中，随时向外部接口提供信息和进行数据交换。如图3所示，所述负荷调控终端的功能模块单元包括实时数据采集单元、实时通信单元、三相电流不平衡度生成单元、综合分析判断单元、三相电流不平衡度限值单元、启动控制单元、最优换相指令计算单元、指令发送单元和信息记录单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向分布式光伏与电动汽车大量接入的配电台区主动负荷调控系统，其特征在于，所述配电台区主动负荷调控系统通过转移不平衡相负载对低压三相不平衡问题进行治理，所述配电台区主动负荷调控系统包括配电变压器、负荷调控终端及负荷调控装置，每台配电变压器均连接有一个负荷调控终端和多个负荷调控装置，每台配电变压器均通过多个负荷调控装置分别与多个用户负荷连接，负荷调控终端与所连配电变压器的相应多个负荷调控装置进行双向无线通信；负荷调控终端通过实时采集变压器出口三相电压和三相电流确定台区不平衡度，并判断三相间不平衡差，确定负载重的相别和负载轻的相别；负荷调控装置通过汇集各个分馈线用户的电压和电流信息数据，确定要调整的负荷点和相别信息，利用远程无线网络进行自动控制，在线完成各负荷支路在不同相序之间的转换。

【技术特征摘要】
1.一种面向分布式光伏与电动汽车大量接入的配电台区主动负荷调控系统，其特征在于，所述配电台区主动负荷调控系统通过转移不平衡相负载对低压三相不平衡问题进行治理，所述配电台区主动负荷调控系统包括配电变压器、负荷调控终端及负荷调控装置，每台配电变压器均连接有一个负荷调控终端和多个负荷调控装置，每台配电变压器均通过多个负荷调控装置分别与多个用户负荷连接，负荷调控终端与所连配电变压器的相应多个负荷调控装置进行双向无线通信；负荷调控终端通过实时采集变压器出口三相电压和三相电流确定台区不平衡度，并判断三相间不平衡差，确定负载重的相别和负载轻的相别；负荷调控装置通过汇集各个分馈线用户的电压和电流信息数据，确定要调整的负荷点和相别信息，利用远程无线网络进行自动控制，在线完成各负荷支路在不同相序之间的转换。2.根据权利要求1所述的一种面向分布式光伏与电动汽车大量接入的配电台区主动负荷调控系统，其特征在于，所述负荷调控终端的硬件模块包括互感器、A/D转换器、DSP、Flash存储器、SRAM、人机交互模块、电源系统、远程通信接口和低压负荷调控装置，配电变压器与互感器连接，互感器与A/D转换器连接，A/D转换器与DSP连接，DSP与Flash存储器和S...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥峥，王慧，陈丽丽，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32