基于壁挂式单相无源串联稳压的控制方法及其控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于壁挂式单相无源串联稳压的控制方法及其控制系统，其方法包括：采集壁挂式单相无源串联稳压装置输入端的电压和电流；根据电压矢量迭加原理计算壁挂式单相无源串联稳压装置中各单元的控制策略，生成相应的控制策略指令；基于所述控制策略指令触发壁挂式单相无源串联稳压装置中各单元完成相应受控工作；采集壁挂式单相无源串联稳压装置输出端的电压和电流，统计计算电压合格率，评估输出端的电压质量。本发明专利技术实施例通过控制档位切换产生补偿电压，并与输入电压进行矢量叠加得到输出电压，不存在传统线路型调压装置在档位切换过程中易出现电压中断问题。在档位切换过程中易出现电压中断问题。在档位切换过程中易出现电压中断问题。

【技术实现步骤摘要】
基于壁挂式单相无源串联稳压的控制方法及其控制系统


[0001]本专利技术涉及电力
，具体为基于壁挂式单相无源串联稳压的控制方法及其控制系统。

技术介绍

[0002]低压配电网中设备数量众多，受季节性、生产和生活周期的影响，末端电压会呈现白天电压偏低，夜间电压偏高；节假日负荷重电压偏低，其它时候负荷轻电压偏高；冬夏两季节电压偏低，春秋两季电压偏高。为应用上述变化，供电局人员经常需要对配电变压器进行调档操作，为实现线路台区的自动调节宜采用线路调压器。
[0003]线路调压器在国内外主要应用于电力系统中低压线路，可自动调节变比来保证输出电压稳定的装置，特别适用于电压波动大的线路或压降大的线路，并且该调压器安装在馈电线路的中部，在一定范围内对线路电压进行调整，保证用户的供电电压，减少线路的线损。目前，国内外关于线路调压装置的技术在10kV以及380V系统已经得到广泛的应用。
[0004]传统线路型调压装置拓扑结构简单，传统线路型调压装置，如图1所示，装置工作于补偿时需全部功率穿越自耦变压器，这种传统线路型调压装置本身需要采集电压信号进行控制，但其不具备电压质量的监测及电压合格率统计等功能，需安装电压监测仪来掌握台区的电压质量，使得台区设备未实现多源信息的融合。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，为解决传统线路型调压装置不具备电压质量的监测及电压合格率统计等功能，需安装电压监测仪来掌握台区的电压质量，使得台区设备未实现多源信息的融合，本专利技术提供了一种基于壁挂式单相无源串联稳压的控制方法及其控制系统，通过档位切换产生补偿电压，并与输入电压进行矢量叠加得到输出电压，不存在传统线路型调压装置在档位切换过程中易出现电压中断问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种基于壁挂式单相无源串联稳压的控制方法，所述方法包括：
[0008]采集壁挂式单相无源串联稳压装置输入端的电压和电流，所述壁挂式单相无源串联稳压装置包括：自偶变压器T、切换模块、换挡模块、旁路模块、电压互感器TV1、电压互感器TV2、电流互感器TA1和电流互感器TA2，其中：所述切换模块和换挡模块串联设置在自偶变压器T上，所述旁路模块并联设置在自偶变压器T上，所述电压互感器TV1和所述电流互感器TA1串联设置在壁挂式单相无源串联稳压装置的输入端，所述电压互感器TV2和所述电流互感器TA2串联设置在壁挂式单相无源串联稳压装置的输出端；
[0009]根据电压矢量迭加原理计算壁挂式单相无源串联稳压装置中各单元的控制策略，生成相应的控制策略指令；
[0010]基于所述控制策略指令触发壁挂式单相无源串联稳压装置中各单元完成相应受控工作；
[0011]采集壁挂式单相无源串联稳压装置输出端的电压和电流，统计计算电压合格率，评估输出端的电压质量；
[0012]判断所述壁挂式单相无源串联稳压装置是否运行异常，若所述判断所述壁挂式单相无源串联稳压装置发生异常，则触发保护机制控制壁挂式单相无源串联稳压装置进入保护状态，若判断所述壁挂式单相无源串联稳压装置未发生异常，则重新采集壁挂式单相无源串联稳压装置输入端的电压和电流。
[0013]所述方法还包括以下步骤：
[0014]对壁挂式单相无源串联稳压装置进行初始化处理，闭合壁挂式单相无源串联稳压装置上的断路器、旁路模块，断开切换模块和换挡模块。
[0015]所述控制策略指令包括：正常输出指令、低电压治理治理、高电压治理治理。
[0016]所述基于所述控制策略指令触发壁挂式单相无源串联稳压装置中各单元完成相应受控工作包括：
[0017]在所述控制策略指令为正常输出指令时，闭合旁路模块，断开切换模块和换挡模块；
[0018]在所述控制策略指令为低电压治理治理时，断开旁路模块和换挡模块，闭合切换模块中所对应的切换单元，闭合换挡模块进行升压处理；
[0019]在所述控制策略指令为高电压治理治理时，断开旁路模块和换挡模块，闭合切换模块中所对应的切换单元，闭合换挡模块进行降压处理。
[0020]一种基于壁挂式单相无源串联稳压的控制系统，所述控制系统包括：壁挂式单相无源串联稳压装置和控制装置，其中：
[0021]所述壁挂式单相无源串联稳压装置包括：自偶变压器T、切换模块、换挡模块、旁路模块、电压互感器TV1、电压互感器TV2、电流互感器TA1和电流互感器TA2，其中：所述切换模块和换挡模块串联设置在自偶变压器T上，所述旁路模块并联设置在自偶变压器T上，所述电压互感器TV1和所述电流互感器TA1串联设置在壁挂式单相无源串联稳压装置的输入端，所述电压互感器TV2和所述电流互感器TA2串联设置在壁挂式单相无源串联稳压装置的输出端；
[0022]所述控制装置包括：A/D采样单元、微处理单元、控制单元、保护单元、合格率统计单元和远程通信单元，其中：
[0023]所述A/D采样单元用于采集壁挂式单相无源串联稳压装置输入端或者输出端的电压信号和电流信号；
[0024]所述微处理单元用于实时分析信号A/D采样单元所采集的电压信号和电流信号，接收远程人机交互单元利用键盘输入和液晶显示，形成查询、控制指令，经分析后给控制单元发送控制命令，检测负荷侧发生接地故障控制器发送控制命令至保护单元，计算统计装置输入侧和输出侧的电压合格率，并通过远程无线通信单元将台区电压质量信息发送至远端的系统；
[0025]所述控制单元用于根据微处理单元发送的控制命令生成相应的触发脉冲，所述触发脉冲用于驱动切换模块中的切换单元；
[0026]所述保护单元用于根据微处理单元发送的控制命令生成相应的保护脉冲，所述保护脉冲用于驱动旁路模块；
[0027]所述合格率统计单元用于具备电压偏差监测和电压合格率统计功能。
[0028]所述控制装置还包括信号调理单元，所述信号调理单元串联接入壁挂式单相无源串联稳压装置的输入端和输出端，所述信号调理单元将输入端和输出端的电流信号和电压信号调理到合适范围，并将电流信号和电流信号输入至A/D采样单元。
[0029]所述控制单元采用光耦进行驱动可控硅，以光为媒介来传输电信号，当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出。
[0030]所述保护单元用于实现双向可控硅和继电器的驱动，所述双向可控硅驱动采用与控制单元一样的光耦电路，继电器驱动采用三极管来实现。
[0031]与现有技术相比，本专利技术提供了基于壁挂式单相无源串联稳压的控制方法及其控制系统，具备以下有益效果：
[0032]本专利技术实施例所提供的基于壁挂式单相无源串联稳压的控制方法及其控制系统，不同于以往的传统线路型调压装置，1)该控制方法可以利用电压矢量叠加原理，仅需补偿功率或电压穿越自耦变压器，使得基于壁挂式单相无源串联稳压装置的运行损耗和发热量都大大地降低；2)基于壁挂式单相无源串联稳压装置仅需要补偿功率穿越自耦变压器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于壁挂式单相无源串联稳压的控制方法，其特征在于，所述方法包括：采集壁挂式单相无源串联稳压装置输入端的电压和电流，所述壁挂式单相无源串联稳压装置包括：自偶变压器T、切换模块、换挡模块、旁路模块、电压互感器TV1、电压互感器TV2、电流互感器TA1和电流互感器TA2，其中：所述切换模块和换挡模块串联设置在自偶变压器T上，所述旁路模块并联设置在自偶变压器T上，所述电压互感器TV1和所述电流互感器TA1串联设置在壁挂式单相无源串联稳压装置的输入端，所述电压互感器TV2和所述电流互感器TA2串联设置在壁挂式单相无源串联稳压装置的输出端；根据电压矢量迭加原理计算壁挂式单相无源串联稳压装置中各单元的控制策略，生成相应的控制策略指令；基于所述控制策略指令触发壁挂式单相无源串联稳压装置中各单元完成相应受控工作；采集壁挂式单相无源串联稳压装置输出端的电压和电流，统计计算电压合格率，评估输出端的电压质量；判断所述壁挂式单相无源串联稳压装置是否运行异常，若所述判断所述壁挂式单相无源串联稳压装置发生异常，则触发保护机制控制壁挂式单相无源串联稳压装置进入保护状态，若判断所述壁挂式单相无源串联稳压装置未发生异常，则重新采集壁挂式单相无源串联稳压装置输入端的电压和电流。2.根据权利要求1所述的基于壁挂式单相无源串联稳压的控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：对壁挂式单相无源串联稳压装置进行初始化处理，闭合壁挂式单相无源串联稳压装置上的断路器、旁路模块，断开切换模块和换挡模块。3.根据权利要求2所述的基于壁挂式单相无源串联稳压的控制方法，其特征在于，所述控制策略指令包括：正常输出指令、低电压治理治理、高电压治理治理。4.根据权利要求3所述的基于壁挂式单相无源串联稳压的控制方法，其特征在于，所述基于所述控制策略指令触发壁挂式单相无源串联稳压装置中各单元完成相应受控工作包括：在所述控制策略指令为正常输出指令时，闭合旁路模块，断开切换模块和换挡模块；在所述控制策略指令为低电压治理治理时，断开旁路模块和换挡模块，闭合切换模块中所对应的切换单元，闭合换挡模块进行升压处理；在所述控制策略指令为高电压治理治理时，断开旁路模块和换挡模块，闭合切换模块中所对应的切换单元，闭合换挡模块进行降压处理。5.一种基于壁挂式单相无源串联稳压的控制系统，其特征在于，所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭敏，肖静，黄金剑，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：