基于分布式有源不平衡补偿装置实现台区三相平衡的系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了基于分布式有源不平衡补偿装置实现台区三相平衡的系统，属于三相不平衡补偿技术领域；所要解决的技术问题为：提供基于分布式有源不平衡补偿装置实现台区三相平衡的系统硬件结构的改进；采用的技术方案为：包括设置在台区变电站出线主干线上的AUC主机和设置在台区用户端的多个AUC分机，其中AUC主机和AUC分机均并联入电网，AUC主机与多个AUC分机之间通过LORA形成组网进行通讯；AUC主机、AUC从机均包括壳体，壳体的正面设置有显示屏，壳体的内部设置有AUC控制器，AUC控制器通过导线与LORA模块相连；每个AUC主机、AUC从机安装处均设置有一个电流互感器，电流互感器通过导线与对应安装的AUC控制器相连；本实用新型专利技术应用于台区三相不平衡治理。新型应用于台区三相不平衡治理。新型应用于台区三相不平衡治理。

【技术实现步骤摘要】
基于分布式有源不平衡补偿装置实现台区三相平衡的系统


[0001]本技术提供了一种基于分布式有源不平衡补偿装置实现台区三相平衡的系统，属于台区三相平衡


技术介绍

[0002]目前，低压配电网三相不平衡问题是很常见的，其高损耗，缺陷多及可靠性差等问题，严重威胁电网的安全运行。三相不平衡负荷对电力系统本身及用户电力供应都有影响，主要表现在以下几个方面：
[0003]（1）三相电流不平衡所产生的零序电流，对中性线线路会造成损耗，中性线产生压降，导致中性漂移，三相电压变化时，负载重的一相电压降低，而轻的则电压升高，过电压对于用电设备的安全运行产生不利的影响；
[0004]（2）不平衡三相电流在配电变压器实际产出减少，与多变的最大允许输出应该限制额定容量的每个阶段，当配电变压器的三相不平衡负荷条件下，存在过剩产能负荷轻，从而降低配电变压器的实际产出；
[0005]（3）三相电流不平衡，会产生零序磁通于配电变压器铁芯之中。由于变压器高压侧角接方式没有零序电流通道，这是就会以钢构件和油箱壁作为通道，但是钢构件的到此效果并不理想，零序电流通过钢构件就会产生磁滞和涡流损耗，使钢构件部分的温度增加，而产生的高温又会加速变压器绕阻绝缘的老化，从而使变压器的使用期限大大压缩。
[0006]目前治理治理三相不平衡的主要采用的方法有人工调相和安装换相开关，其存在的主要问题有：人工调相实时性差，由于负荷的随机变化，人工调相无法实现实时治理，仅能解决短时间内的不平衡，且人工调相对用户负载的调节随意性大，只能实现粗略调整。换相开关存在实时性不高，不能频繁进行调整等缺点，主要实现主干线前端的平衡。
[0007]因此，本技术提出了一种通过分布式有源不平衡补偿装置（分布式AUC）处理低压配网三相不平衡，解决供电企业低压运维人员不足、低压运维手段处理不及时的难题，提高运维人员的工作效率和质量，提高低压配网电能质量。

技术实现思路

[0008]本技术为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于分布式有源不平衡补偿装置实现台区三相平衡的系统硬件结构的改进。
[0009]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：基于分布式有源不平衡补偿装置实现台区三相平衡的系统，包括设置在台区变电站出线主干线上的AUC主机和设置在台区用户端的多个AUC分机，其中AUC主机和AUC分机均并联入电网，所述AUC主机与多个AUC分机之间通过LORA形成组网进行通讯；
[0010]所述AUC主机、AUC从机均包括壳体，所述壳体的正面设置有显示屏，所述壳体的内部设置有AUC控制器，所述AUC控制器通过导线与LORA模块相连；
[0011]每个所述AUC主机、AUC从机安装处均设置有一个电流互感器，所述电流互感器通
过导线与对应安装的AUC控制器相连。
[0012]所述AUC控制器还通过导线与蓝牙模块相连。
[0013]所述AUC控制器还通过导线与RS485模块相连。
[0014]所述AUC主机设置在变压器低压侧出线。
[0015]所述AUC控制器具体采用单片机或PLC控制器。
[0016]本技术相对于现有技术具备的有益效果为：本技术提供的基于分布式有源不平衡补偿装置实现台区三相平衡的系统通过分布式有源不平衡补偿装置（分布式AUC）通过外接电流互感器实时监测系统电流，并通过内部AUC控制器对系统电流信息进行处理分析，以判断系统是否处于三相不平衡状态，同时计算达到平衡状态时所需要补偿的负序及零序电流，然后将信号发给内部IGBT并驱动其动作，补偿负载需要的不平衡电流，达到补偿目的，从而有效解决台区三相不平衡。
附图说明
[0017]下面结合附图对本技术做进一步说明：
[0018]图1为本技术的结构示意图；
[0019]图2为本技术分布式AUC实现不平衡补偿的原理图；
[0020]图3为本技术实施例1中的分布式AUC布置图；
[0021]图4为本技术实施例2中分布式AUC布置图；
[0022]图5为三相不平衡时线路损耗的计算原理图；
[0023]图6为采用本技术进行平衡时的线路损耗的计算原理图。
具体实施方式
[0024]如图1至图6所示，本技术的分布式AUC采用一主多从的形式，主、从机硬件都一样，安装后可以人为将主干线的那台通过手机蓝牙APP设置为主机即可。分布式AUC的安装全部为并联入电网，只需在主干线装1台，其他从机选择用户较多的有三相电的分支安装在电线杆上即可，对安装位置没有太大的要求，安装位置如图1所示。
[0025]本技术的分布式AUC对台区三相不平衡治理包括2个方面，一方面是本地补偿，一方面是组网功能。通过2方面的功能组合，实现台区不平衡的最优补偿。下面分别就2方面进行介绍。
[0026]1、本地补偿
[0027]本地补偿的原理与集中式的AUC原理相同，是通过外接电流互感器(CT)实时监测负载电流，并通过内部控制器对负载电流信息进行处理分析，计算所需补偿的无功以及不平衡电流，然后将控制信号发给内部IGBT动作，发出负载所需的补偿电流。分布式AUC可以补偿无功电流，也可以补偿不平衡电流。不平衡补偿的原理如图2所示，图中负载电流A、B、C相分别为50、60、70A，AUC计算出三相平均电流为60A，补偿时，AUC将C相的10A电流转移到A相，即实现了三相平衡。补偿过程是实时计算、实时补偿的，补偿响应时间为10ms；分布式AUC单相最大补偿电流为15A，即可以最大将某相15A的电流转移到另外两相上去。
[0028]2、组网功能
[0029]在理想的情况下，如果台区每个分支都安装1台或几台分布式AUC，使得台区所有
的分支都平衡后，台区变压器、主干线自然也就三相平衡了。然而实际使用过程中，台区分支众多，不可能每个分支都安装分布式AUC，这个时候就需要使用分布式AUC的组网功能。
[0030]组网功能是一台AUC主机，通过LORA通讯，控制多台AUC从机；我们在主机通过一个参数的调整，可以控制从机的补偿方式，可以选择是优先保证变压器和主干线的平衡，还是优先保障分支的平衡。
[0031]举个例子，一个台区，有3条分支：
[0032]甲分支A、B、C电流分别为0、15、30A， 15、15、15 ；
[0033]乙分支A、B、C电流分别为30、15、0A。 22.5、15、7.5 ；
[0034]丙分支A、B、C电流分别为0、45、90A。 15、45、75；
[0035]假如这3个分支各装1台分布式AUC，然后主干线再装1台分布式AUC，一共4台，如果没有组网功能，甲乙分支可以补平衡，而丙分支不平衡电流较大，无法补偿平衡，变压器处还是不平衡。如果启用了组网功能，主机就会发现，不补偿乙分支，反而有利于变压器、主干线的平衡，这时主机可以控制乙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于分布式有源不平衡补偿装置实现台区三相平衡的系统，其特征在于：包括设置在台区变电站出线主干线上的AUC主机和设置在台区用户端的多个AUC分机，其中AUC主机和AUC分机均并联入电网，所述AUC主机与多个AUC分机之间通过LORA形成组网进行通讯；所述AUC主机、AUC从机均包括壳体，所述壳体的正面设置有显示屏，所述壳体的内部设置有AUC控制器，所述AUC控制器通过导线与LORA模块相连；每个所述AUC主机、AUC从机安装处均设置有一个电流互感器，所述电流互感器通过导线与对应安装的AUC控制器相连。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：康凯，梁琰哲，胡辰旭，李东明，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司朔州供电公司，
类型：新型
国别省市：