低压台区集中与分布综合电能优化方法技术

本发明专利技术公开了低压台区集中与分布综合电能优化方法，包括：安装综合电能优化装置于电网中。检测电网中的负载功率。按照预设算法计算用电数据。计算补偿电流，输出调制波，输出谐波电流。通过综合电能优化装置对低压台区的电能实行集中式与分布式相结合的方式检测负载的功率，再通过先进的预设算法算出三相负载不平衡功率、无功、谐波等用电数据，通过计算出的补偿电流输出调制波，以使发出的补偿电流在不改变负载总功率的前提下，对三相负载功率消耗进行重新分配，同时输出幅值相等、方向相反的无功和谐波电流，对系统中无功、谐波进行抵消治理。通过本方法的应用，解决低压台区电网的无功、谐波、三相不平衡及中线电流过大等电能质量问题。质量问题。质量问题。

【技术实现步骤摘要】
低压台区集中与分布综合电能优化方法


[0001]本专利技术涉及低压台区电能优化
，尤其涉及低压台区集中与分布综合电能优化方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着现代科学技术和电力工业的迅猛发展，民用配电系统中用电负荷也进行着越来越快的更新换代，各种新型用电设备、用电管理设备层出不穷。一方面这些新型的用电负荷、用电管理设备一般基于单片机技术、电力电子技术和计算机技术等设计制造而成，其精度和可靠性对电能质量提出了更高的要求；另一方面，新型的用电负荷和用电管理设备往往附带了更多的非线性、冲击性以及不平衡的用电特性，使民用配电系统中的电能质量问题越来越严重。
[0003]低压台区中居民用电绝大部分为单相用电，台区负荷分布不均，用电时间段的不可控，导致三相用电电流不平衡以及中线电流过大；其次，随着人们生活水平不断提高，新型智能用电设备大量进入寻常百姓家，此类用电设备大多为非线性负荷，如：电视机、各种LED照明、计算机、各种变频家用电器等。这些用电设备在运行过程中一方面会有无功需求，另一方面会产生谐波，而当众多的此类负载产生的谐波相互叠加时，谐波影响更加严重。各种新型智能用电负荷在使用的过程中由于其运行原理与特性的不同会造成多种不同的上述电能质量问题，这些电能质量问题不仅污染公用电网，还会影响下端负载设备运行，严重时可能使其损毁，甚至起火，造成严重的损失。
[0004]现有的补偿设备以变压器侧集中补偿为主，期先后经历了三代无功补偿，第三代无功补偿设备：动态无功补偿兼谐波治理装置，SVG动态无功补偿兼谐波治理设备，通过调节逆变器输出电压的幅值和相位，迅速吸收和发出感性和容性无功实时采集系统电能质量问题，提供连续快速可调的感性和容性无功，装置的调节范围无级动态补偿，完全能满足电网无功补偿及谐波治理的要求。但是此方法存在问题：线路中的三相不平衡及无功问题没有得到解决，安装难度高，运维检修需要停电，不利于大面积推广。
[0005]基于上述技术问题，国内外补偿方式研究方式大多采用集中式补偿方式，仅仅能够解决变压器侧的电能质量问题，对线路中的电能质量没有效果，且治理方式存在补偿效果差及补偿局限性等多种问题，因此急需一种综合的方法解决补偿效果不理想和电能质量问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述线路补偿效果差和电能质量问题，本专利技术提供了低压台区集中与分布综合电能优化方法，通过检测集中与分布的方式相结合解决电网中电能质量问题。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0008]低压台区集中与分布综合电能优化方法，包括：
[0009]安装综合电能优化装置于电网中。
[0010]检测电网中的负载功率。
[0011]按照预设算法计算用电数据。
[0012]计算补偿电流，输出调制波，输出谐波电流。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：通过综合电能优化装置对低压台区的电能实行集中式与分布式相结合的方式检测负载的功率，再通过先进的预设算法算出三相负载不平衡功率、无功、谐波等用电数据，通过计算出的补偿电流输出调制波，以使发出的补偿电流在不改变负载总功率的前提下，对三相负载功率消耗进行重新分配，同时输出幅值相等、方向相反的无功和谐波电流，对系统中无功、谐波进行抵消治理。通过本方法的应用，可以很好解决低压台区电网的无功、谐波、三相不平衡及中线电流过大等电能质量问题。
[0014]进一步优选为，安装综合电能优化装置于电网中，包括：
[0015]安装集中式治理装置于变压器二次侧线路上。
[0016]安装分布式治理装置于变压器的分支线路上。
[0017]采用上述技术方案，以使分别实现对变压器的二次侧和分支线路上负载的三相负载功率的检测。
[0018]进一步优选为，检测电网中的负载功率包括：
[0019]通过集中式治理装置检测二次侧线路的负载功率，得到二次侧负载信号。
[0020]通过分布式治理装置检测分支线路上的负载功率，得到分支负载信号。
[0021]采用上述技术方案，集中式治理装置通过自身线路上的互感器检测变压器二次侧线路上负载的三项负载功率情况，分布式治理装置通过自身线路上的互感器检测分支线路上负载的三相负载功率情况，以此实现分别检测变压器二次侧线路和分支线路上的三相负载功率。
[0022]进一步优选为，按照预设算法计算用电数据包括：
[0023]按照预设算法计算二次侧线路上的负载的用电数据，得到二次侧用电数据。
[0024]按照预设算法计算分支线路上负载的用电数据，得到分支用电数据。
[0025]采用上述技术方案，通过采用先进的预设算法算出三相负载不平衡功率、无功、谐波等用电数据，为综合治理提供准确的补偿和调整依据。
[0026]进一步优化为，计算负载需要的补偿电流，并输出调制波，包括：
[0027]根据二次侧用电数据，计算出二侧次侧线路上的负载的补偿电流，得到第一补偿电流。
[0028]根据分支用电数据，计算出分支线路上的负载的补偿电流，得到第二补偿电流。
[0029]根据第一补偿电流和第二补偿电流，输出PWM调制波。
[0030]采用上述技术方案，通过对第一补偿电流和第二补偿电流的准确计算，为准确输出调制波，为重新分配功率消耗提供准确的调整依据。
[0031]进一步优化为，分布式治理装置包括：
[0032]控制器，连接在分支线路中，用于接收PWM调制波。
[0033]SiC—MOS功率器件，与控制器件通信连接，用于接收控制器的控制输出调制波的信号。
[0034]采用上述技术方案，为实现通过PWM调制波控制SiC—MOS功率器件动作而发出补偿电流搭建分支线路。
[0035]进一步优化为，计算补偿电流，输出调制波，输出谐波电流，包括：
[0036]重新分配负载的消耗功率
[0037]控制器接收PWM调制波。
[0038]SiC—MOS功率器件输出补偿电流。
[0039]采用上述技术方案，通过PWM调制波控制SiC—MOS功率器件动作而发出补偿电流，以重新分配负载的消耗功率同时输出幅值相等、方向相反的无功、谐波电流，抵消谐波，对系统中无功、谐波进行抵消治理。
附图说明
[0040]图1为本实施例方法流程图。
[0041]图2为本实施例中安装综合电能优化装置于电网中的方法框图。
[0042]图3为本实施例中按照预设算法计算用电数据的方法框图。
[0043]图4为本实施例中计算补偿电流，输出调制波，输出谐波电流的方法示意图。
具体实施方式
[0044]低压台区中居民用电绝大部分为单相用电，台区负荷分布不均，用电时间段的不可控，导致三相用电电流不平衡以及中线电流过大；其次，随着人们生活水平不断提高，新型智能用电设备大量进入寻常百姓家，此类用电设备大多为非线性负荷，如：电视机、各种LED照明、计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低压台区集中与分布综合电能优化方法，其特征在于，包括：安装综合电能优化装置于电网中；检测所述电网中的负载功率；按照预设算法计算用电数据；计算补偿电流，输出调制波，输出谐波电流。2.根据权利要求1所述的低压台区集中与分布综合电能优化方法，其特征在于，所述安装综合电能优化装置于电网中，包括：安装集中式治理装置于变压器二次侧线路上；安装分布式治理装置于所述变压器的分支线路上。3.根据权利要求2所述的低压台区集中与分布综合电能优化方法，其特征在于，所述检测所述电网中的负载功率包括：通过所述集中式治理装置检测所述二次侧线路的负载功率，得到二次侧负载信号；通过所述分布式治理装置检测所述分支线路上的负载功率，得到分支负载信号。4.根据权利要求2所述的低压台区集中与分布综合电能优化方法，其特征在于，所述按照所述预设算法计算用电数据包括：按照所述预设算法计算所述二次侧线路上的负载的用电数据，得到二次侧用电数据；按照所述预设算法计算所述分支线...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕涛，鲁直，巫山，姜辽，罗锦宏，黄巍，张颖新，谢江，宋有志，
申请(专利权)人：国网陕西省电力有限公司汉中供电公司，
类型：发明
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