基于柔性直流系统的低压台区三相不平衡治理方法技术方案

本发明专利技术公开了基于柔性直流系统的低压台区三相不平衡治理方法，应用于柔性直流系统，所述柔性直流系统包括储能装置，低压台区三相负荷不平衡时，柔性直流系统向负荷较高相供电或者向负荷较低相吸收电能；当储能装置放电达到下限值时，柔性直流系统停止向负荷较高相供电，转为向负荷较低相吸收电能；当储能装置充电达到上限值时，柔性直流系统停止向负荷较低相吸收电能，转为向负荷较高相供电；本发明专利技术的优点在于：实现低压台区的三相不平衡治理，控制过程简单，不需要换相，从而不影响用户供电连续性，提高配电网供电质量和运行水平，减少安全隐患。安全隐患。安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
基于柔性直流系统的低压台区三相不平衡治理方法


[0001]本专利技术涉及低压配电网
，更具体涉及基于柔性直流系统的低压台区三相不平衡治理方法。

技术介绍

[0002]配电网涉及供电侧和用户侧，承担着为用户提供稳定、可靠、高质量电能的作用。我国的配电网电压等级低，拓扑种类复杂，线路馈线多，以三相四线制为主，低压用户多采用单相用电。供电区域内用户多且分配不均匀，使得配电网中存在大量且具有较高随机性的单相负荷，导致配电网中出现不同程度的三相不平衡问题。随着分布式能源和电动汽车充电桩接入配电系统，也一定程度上加剧了配电网的三相不平衡问题。
[0003]配电网的三相不平衡运行会产生零序电流，增加线路的损耗，增加配电变压器的损耗，影响用电设备的安全运行，降低供电设备的使用寿命，造成经济损失。三相不平衡是衡量电能质量的重要评价标准，降低配电网中三相不平衡度是提高配电网经济运行水平和供电质量急需解决的问题。
[0004]在低压配电网中，一般采用手动或自动投切电容器组进行补偿(例如中国专利授权公告号CN217240336U公开的三相负载不平衡补偿电路)，或者依靠人工或自动换相装置对不平衡负荷进行换相(例如中国专利公开号CN106099958A公开的一种配变台区三相不平衡治理措施优选方法)。电容器补偿方法需要增加并联补偿网络且控制复杂，不能从根本上解决三相不平衡；使用换相装置分配负荷方法，不可避免地影响用户供电连续性，并存在一定的安全隐患。
[0005]综上所述，有必要开发一种配电低压台区三相不平衡治理的控制系统及方法，提高配电网供电质量和运行水平。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术电网三相不平衡补偿方法控制复杂，影响用户供电连续性，并存在一定的安全隐患的问题。
[0007]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：基于柔性直流系统的低压台区三相不平衡治理方法，应用于柔性直流系统，所述柔性直流系统包括储能装置，低压台区三相负荷不平衡时，柔性直流系统向负荷较高相供电或者向负荷较低相吸收电能；当储能装置放电达到下限值时，柔性直流系统停止向负荷较高相供电，转为向负荷较低相吸收电能；当储能装置充电达到上限值时，柔性直流系统停止向负荷较低相吸收电能，转为向负荷较高相供电。
[0008]有益效果：本专利技术低压台区三相负荷不平衡时，柔性直流系统向负荷较高相供电，以减小该相的功率输出，或者向负荷较低相吸收电能，以增加该相的功率输出，将负荷较低相的电能存储转供给负荷较高相，实时动态地控制电能在三相间转移，平衡变压器低压侧的三相功率输出，实现低压台区的三相不平衡治理，控制过程简单，不需要换相，从而不影
响用户供电连续性，提高配电网供电质量和运行水平，减少安全隐患。
[0009]进一步地，所述柔性直流系统还包括功率控制装置和储能双向变流器，所述储能双向变流器的输入端通过配电变压器与电网连接，所述储能装置与储能双向变流器的输出端连接；所述功率控制装置分别与储能双向变流器、储能装置连接，所述功率控制装置还连接到配电变压器和储能双向变流器之间的连线上。
[0010]更进一步地，所述功率控制装置通过电压互感器、电流互感器对配电变压器低压侧三相电压、三相电流这些电气量进行采集，对电网信息进行实时监测。
[0011]更进一步地，所述功率控制装置与储能双向变流器以及储能装置实时通讯，采集储能装置的荷电状态、容量、最大充放电功率，采集储能双向变流器的运行状态信息，向储能双向变流器发送功率调节控制指令，其中，通讯方式包括RS485、CAN总线、以太网。
[0012]更进一步地，所述功率控制装置控制储能双向变流器向电网吸收或输出功率，储能双向变流器通过控制储能装置充放电响应对电网的功率控制。
[0013]更进一步地，所述功率控制装置实时监测配电变压器低压侧电气量信息，计算三相不平衡度或三相负荷不平衡率，判断低压台区是否三相不平衡；当三相不平衡时，功率控制装置结合储能装置的状态信息综合判断分析，发送功率控制指令给储能双向变流器；所述综合判断分析的过程包括：当储能装置放电达到下限值时，柔性直流系统停止向负荷较高相供电，转为储能双向变流器根据功率控制指令向负荷较低相吸收电能从而向储能装置充电；当储能装置充电达到上限值时，柔性直流系统停止向负荷较低相吸收电能，转为储能双向变流器根据功率控制指令从储能装置吸收电能向负荷较高相供电。
[0014]进一步地，所述储能双向变流器是柔性直流系统中控制电能转换的电力电子设备。
[0015]更进一步地，所述储能双向变流器接收功率控制装置的功率调节控制指令，工作在整流或逆变状态，整流模式下，储能双向变流器根据功率调节控制指令从电网吸收功率向储能装置充电；逆变状态下，储能双向变流器根据功率调节控制指令从储能装置吸收电能向电网提供功率输出。
[0016]进一步地，所述储能装置是柔性直流系统中实现电能存储与释放的设备。
[0017]更进一步地，所述储能装置为超级电容器。
[0018]本专利技术的优点在于：本专利技术低压台区三相负荷不平衡时，柔性直流系统向负荷较高相供电，以减小该相的功率输出，或者向负荷较低相吸收电能，以增加该相的功率输出，将负荷较低相的电能存储转供给负荷较高相，实时动态地控制电能在三相间转移，平衡变压器低压侧的三相功率输出，实现低压台区的三相不平衡治理，控制过程简单，不需要换相，从而不影响用户供电连续性，提高配电网供电质量和运行水平，减少安全隐患。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例所公开的基于柔性直流系统的低压台区三相不平衡治理方法中柔性直流系统原理图；
[0020]图2为本专利技术实施例所公开的基于柔性直流系统的低压台区三相不平衡治理方法的流程图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]如图1所示，基于柔性直流系统的低压台区三相不平衡治理方法，应用于柔性直流系统，所述柔性直流系统包括储能双向变流器1、配电变压器2、储能装置3和功率控制装置4，柔性直流系统是在配电变压器2低压侧接入储能双向变流器1和储能装置3，并配备功率控制装置4。功率控制装置4通过控制储能双向变流器1对储能装置3进行充放电控制。具体的，所述储能双向变流器1的输入端通过配电变压器2与电网连接，所述储能装置3与储能双向变流器1的输出端连接；所述功率控制装置4分别与储能双向变流器1、储能装置3连接，所述功率控制装置4还连接到配电变压器2和储能双向变流器1之间的连线上。
[0023]a)、所述功率控制装置4的功能和相关原理如下：
[0024]所述功率控制装置4包括电气量采集功能，通过电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于柔性直流系统的低压台区三相不平衡治理方法，其特征在于，应用于柔性直流系统，所述柔性直流系统包括储能装置，低压台区三相负荷不平衡时，柔性直流系统向负荷较高相供电或者向负荷较低相吸收电能；当储能装置放电达到下限值时，柔性直流系统停止向负荷较高相供电，转为向负荷较低相吸收电能；当储能装置充电达到上限值时，柔性直流系统停止向负荷较低相吸收电能，转为向负荷较高相供电。2.根据权利要求1所述的基于柔性直流系统的低压台区三相不平衡治理方法，其特征在于，所述柔性直流系统还包括功率控制装置和储能双向变流器，所述储能双向变流器的输入端通过配电变压器与电网连接，所述储能装置与储能双向变流器的输出端连接；所述功率控制装置分别与储能双向变流器、储能装置连接，所述功率控制装置还连接到配电变压器和储能双向变流器之间的连线上。3.根据权利要求2所述的基于柔性直流系统的低压台区三相不平衡治理方法，其特征在于，所述功率控制装置通过电压互感器、电流互感器对配电变压器低压侧三相电压、三相电流这些电气量进行采集，对电网信息进行实时监测。4.根据权利要求3所述的基于柔性直流系统的低压台区三相不平衡治理方法，其特征在于，所述功率控制装置与储能双向变流器以及储能装置实时通讯，采集储能装置的荷电状态、容量、最大充放电功率，采集储能双向变流器的运行状态信息，向储能双向变流器发送功率调节控制指令，其中，通讯方式包括RS485、CAN总线、以太网。5.根据权利要求4所述的基于柔性直流系统的低压台区三相不平衡治理方法，其特征在于，所述功率控制装置控制储能双向变流器向电网吸收或输出功率，储能双向...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙召田，王峰，於涛，蔡德胜，夏国庆，朱雷，刘家严，尹文琛，陈有才，居正山，肖遥，
申请(专利权)人：南京丰道电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：