低电压串联补偿装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种低电压串联补偿装置及控制方法，属于配电自动化领域。包括一次回路、控制器；所述一次回路串接在输电线路中，包括用于串联补偿的补偿变压器、原边切换开关K1、K2、K3、副边切换开关K4；所述原边切换开关K1、K2、K3分别为用于改变补偿极性、原边短接和改变原边串并联组合方式的开关；副边切换开关K4一方面对补偿变压器的副边进行投入退出切换，另一方面与原边投退状态进行互锁。本发明专利技术具有调控范围宽，调节速度快，结构简单可靠等优点，能够有效解决农网末端低电压问题。有效解决农网末端低电压问题。有效解决农网末端低电压问题。

Low voltage series compensation device and control method

【技术实现步骤摘要】
低电压串联补偿装置及控制方法


[0001]本专利技术涉及配电自动化领域，特别涉及一种低电压串联补偿装置及控制方法。用于农村电网线路末端低压的自动调节控制。

技术介绍

[0002]合格的电压是保证用电设备安全、高效、可靠的保障。电压合格率也是反映电力企业良好供电服务的重要指标。我国农村地区居民居住分散，随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，用电设备也不断增加；同时，居民用电时段性差异极大，平均用电量较小，高峰时段负荷大。这种分布广、时段性大负荷给供电带来极大困难。配置大容量的供电变压器和大容量的配电线路，将导致投资极大，设备利用率极低。在用电高峰时段，变压器出口处电压与线路中后段电压差距极大，导致出口处电压高、中后段电压低这种典型的大小端问题；同时，由于变压器出口电压调高，在负荷较小的时段还存在过电压的问题。
[0003]目前，解决低电压问题常用的手段是增加变压器容量、扩充输电线路容量，将高压输电线路进一步延伸到用户附近，增加配电变压器的数量和密度。这种方式虽然解决了低电压问题，但投资极大，同时进一步降低了设备的利用率，投资回报率进一步降低。供电企业也只能进行部分典型工程，对于我国大量的农村配电网线路末端低电压治理问题，一直无法解决。因此，如何设计一种经济有效的方案，是解决我国农村电网末端低电压问题的根本途径。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种低电压串联补偿装置及控制方法，解决了现有技术存在的上述问题。本专利技术装置具有能够抬高、降低电压双向调节能力；补偿装置仅需提供改变电压这部分的功率，装置需要的容量小；控制采用冗余控制，保证在宽输入电压范围内合格的输出电压；装置结构简单、可靠。提高了供电电压质量，同时减少农村电网改造的成本，提高设备的利用率。
[0005]本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：低电压串联补偿装置，包括一次回路、控制器；所述一次回路串接在输电线路中，包括用于串联补偿的补偿变压器、原边切换开关K1、K2、K3、副边切换开关K4；所述原边切换开关K1、K2、K3分别为用于改变补偿极性、原边短接和改变原边串并联组合方式的开关；副边切换开关K4一方面对补偿变压器的副边进行投入退出切换，另一方面与原边投退状态进行互锁。
[0006]所述的控制器实时采集补偿点的电压，通过电压的大小对一次回路汇总的原边切换开关K1、K2、K3、副边切换开关K4进行控制。
[0007]所述的一次回路的补偿变压器的原边有两组相同的绕组W1、W2，副边只有一组绕组W3。
[0008]本专利技术的另一目的在于提供一种低电压串联补偿装置的控制方法，一次回路采用
补偿变压器原边并联、副边串联，多组控制开关配合，实现升压和降压的补偿控制；控制器实时采集补偿点的电压，根据满足输出电压最优的方式进行控制，通过对原边切换开关K1、K2、K3、副边切换开关K4的控制来改变补偿变压器的工作模式；所述补偿变压器有五种工作模式，分别是：W1、W2并联，与W3同名端同向；W1、W2串联，与W3同名端同向；W1、W2并联，与W3同名端反向；W1、W2串联联，与W3同名端反向；W1、W2短路，W3短路，退出补偿工作。
[0009]本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过科技分级升压和降压双行调控的串联电压补偿装置实现了升压和降压的补偿控制；控制回路实时监测补偿点的电压，通过冗余控制实现末端电压的补偿，维持电压在额定允许范围内。本专利技术具有调控范围宽，调节速度快，结构简单、可靠等优点，能够有效解决农网末端低电压问题。提高了供电电压质量，同时减少农网改造的成本，提高设备的利用率。实用性强。
附图说明
[0010]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0011]图1为本专利技术的总体结构示意图；图2为本专利技术的一次回路补偿变压器结构示意图；图3为本专利技术的补偿装置一次回路具体接线示意图。
具体实施方式
[0012]下面结合附图进一步说明本专利技术的详细内容及其具体实施方式。
[0013]参见图1至图3所示，本专利技术的低电压串联补偿装置及控制方法，为解决线路较长导致的线路末端低电压问题，专利技术提出了一种科技分级升压和降压双行调控的串联电压补偿装置。装置由一次回路、控制器组成。一次回路采用补偿变压器原边并联副边串联，多组控制开关配合，实现升压和降压的补偿控制；控制回路实时监测补偿点的电压，通过冗余控制实现末端电压的补偿，维持电压在额定允许范围内。本专利技术具有调控范围宽，调节速度快，结构简单可靠等优点，能够有效解决农网末端低电压问题。
[0014]参见图1所示，本专利技术的低电压串联补偿装置由一次回路、控制器组成，其中，一次回路串接在输电线路中，控制回路实时测量补偿点电压，更具电压来调节一次回路的工作模式。
[0015]参见图2所示，装置一次回路中的补偿变压器原边有两组相同的绕组W1、W2，副边只有一组绕组W3。
[0016]参见图3所示，补偿变压器有五种工作模式，分别是：（1）K4常开闭合，K1常开闭合，K3常开闭合，K2常闭打开，形成W1、W2并联，电源方向与W3同名端同向，串联接入到线路电压中。
[0017]（2）K4常开闭合，K1常开闭合，K3常开打开，K2常闭打开，形成W1、W2串联，电源方向与W3同名端同向，串联接入到线路电压中。
[0018]（3）K4常开闭合，K1常开打开，K3常开闭合，K2常闭打开，形成W1、W2并联，电源方向与W3同名端反向，串联接入到线路电压中。
[0019]（4）K4常开闭合，K1常开打开，K3常开打开，K2常闭打开，形成W1、W2串联，电源方向
与W3同名端反向，串联接入到线路电压中；（5）K4常开打开，K3常开打开，K2常开闭合，形成W1、W2短路，W3短路，退出补偿工作。
[0020]控制器实时监测所安装位置的电压，依据电压高低，自动控制补偿装置工作于以上五种位置中的一种。
[0021]当装置停机，各部件失电，自然处于上述的工作模式（5）的状态。
[0022]实施例1：检测到监测点电压低于最低的设定电压U
min
，装置由原来的工作模式（5）转换到工作模式（3）。具体动作流程为：第一步：K2常开打开，断开原边线圈的短接状态；第二步：K3常开闭合，使得W1、W2并联；第三步：K1常开打开，常闭自然闭合，使得接入方式为同名端反向；第四步：K4常开闭合，常闭打开，使得W3串接到线路中。
[0023]实现补偿电压最高级别的电压抬升。
[0024]实施例2：检测到监测点电压高于最高的设定电压U
max
，装置由原来的工作模式（5）转换到工作模式（1）。具体动作流程为：第一步：K2常开打开，断开原边线圈的短接状态；第二步：K3常开闭合，使得W1、W2并联；第三步：K1常开闭合，常闭打开，使得接入方式为同名端同向；第四步：K4常开闭合，常闭打开，使得W3串本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低电压串联补偿装置，其特征在于：包括一次回路、控制器；所述一次回路串接在输电线路中，包括用于串联补偿的补偿变压器、原边切换开关K1、K2、K3、副边切换开关K4；所述原边切换开关K1、K2、K3分别为用于改变补偿极性、原边短接和改变原边串并联组合方式的开关；副边切换开关K4一方面对补偿变压器的副边进行投入退出切换，另一方面与原边投退状态进行互锁。2.根据权利要求1所述的低电压串联补偿装置，其特征在于：所述的控制器实时采集补偿点的电压，通过电压的大小对一次回路的原边切换开关K1、K2、K3、副边切换开关K4进行控制。3.根据权利要求1所述的低电压串联补偿装置，其特征在于：所述的一次回路的补偿变压器的原边有...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛业春，江守其，李国庆，王诗清，陈刚，刘一涛，王威儒，王延旭，王拓，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：