【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于配电网控制设备，特别涉及一种用于配电网电能质量提升的协调控制设备及控制方法。
技术介绍
1、电能的传输需要各类电力设备及元器件进行转换，这就构成了电力网络，而电网尤其配网在日常运营中线路会存在线路过长、谐波波动、无功缺口大以及末端存在低电压等问题，因此会造成客户用电满意度不高，投诉等。
2、这就需要我们对配网线路进行优化提升治理，从各核心电参治理上入手，逐步解决所存在的痛点问题，提高配网线路的各运行指标，确保供电可靠性，提升客户用电满意度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中的问题，提出一种用于配电网电能质量提升的协调控制设备及控制方法，达到提高功率因数、降低线路损耗、提升供电电压质量和提高供电能力的目的。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：
3、本专利技术提供了一种用于配电网电能质量提升的协调控制设备，包括监测模块、判断模块、补偿模块和优化模块，其中：
4、监测模块，用于实时监测配电网主线路的配电数据；
5、判断模块，用于根据配电数据判断电网运行情况；
6、补偿模块，用于对配电网主线路进行配电补偿；
7、优化模块，用于分析配电补偿前后配电数据的变化情况，对补偿方案进行优化。
8、根据本专利技术用于配电网电能质量提升的协调控制设备，进一步地，所述监测模块用于对配电网主线路的配电数据进行测量，配电数据包括阶段性的实时电压、电流以及电压与电流
9、根据本专利技术用于配电网电能质量提升的协调控制设备，进一步地，所述判断模块包括计算模块和判断组件，所述计算模块根据监测模块的测量数据进行计算，根据实时电压、电流以及电压与电流之间的相位角计算无功功率和谐波数据；所述判断组件用于当无功功率或谐波数据低于预设值时，则判断配电网运行中需要进行补偿，并将补偿信号发送到补偿模块中。
10、根据本专利技术用于配电网电能质量提升的协调控制设备，进一步地，所述无功功率的计算公式为：
11、q＝v*i*sin(θ)
12、其中，q表示无功功率，v表示线路电压，i表示线路电流，θ表示电压与电流之间的相位角；
13、所述谐波数据的计算公式为：
14、vh＝v*ih
15、其中，vh表示谐波幅值，v表示基波电压的幅值，ih表示对应谐波分量的电流幅值。
16、根据本专利技术用于配电网电能质量提升的协调控制设备，进一步地，所述补偿模块包括信号接收模块和补偿组件，所述信号接收模块用于接收判断模块发送的补偿信号，并将补偿信号发送至补偿组件中；利用补偿组件对主线路进行配电补偿。
17、根据本专利技术用于配电网电能质量提升的协调控制设备，进一步地，所述监测模块包括电流互感器和电压互感器，所述判断模块包括控制箱，所述补偿模块包括电力电容器，所述优化模块为云平台，配套组件有电线杆、配电箱和跌落式熔断器；所述电线杆的顶部与主线路相连接，所述电线杆的下部外表面安装有配电箱，所述配电箱的内部设置电压互感器和电力电容器，所述电压互感器与主线路并联后与电力电容器串联，所述电力电容器通过线缆与跌落式熔断器相连接，所述跌落式熔断器通过线缆与主线路相连接，所述电流互感器安装在电线杆的顶端，所述配电箱的下方安装有控制箱。
18、根据本专利技术用于配电网电能质量提升的协调控制设备，进一步地，所述电线杆的底端安装有接地组件，所述电力电容器与跌落式熔断器之间安装有避雷器。
19、本专利技术还提供一种基于上述的用于配电网电能质量提升的协调控制设备的控制方法，包含以下步骤：
20、电压互感器和电流互感器实时监测配电网主线路，系统自动跟踪主线路实时电压、电流以及电压与电流之间的相位角；
21、控制箱根据实时电压、电流以及电压与电流之间的相位角计算无功功率和谐波数据，并以无功功率、谐波数据、线路电压和功率因数作为依据，判断主线路是否需要配电补偿；当无功功率、谐波数据、线路电压和功率因数中任一值低于预设值时，就判定为主线路需要进行补偿；
22、如果主线路需要配电补偿，控制箱控制就近配电箱中电力电容器接入配电网，对主线路进行补偿；
23、就地采集无功功率、线路电压、功率因素和谐波数据上传至云平台；
24、云平台对配电补偿前后的配电数据进行分析，对补偿方案进行优化。
25、根据本专利技术基于用于配电网电能质量提升的协调控制设备的控制方法，进一步地，所述电力电容器与电路中的电感器相连，形成lc谐振回路以及rlc串联/并联网络，提供无功功率。
26、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
27、本专利技术电压互感器和电流互感器实时监测配电网主线路，系统自动跟踪主线路实时电压、电流以及电压与电流之间的相位角；控制箱根据实时电压、电流以及电压与电流之间的相位角计算无功功率和谐波数据，并以无功功率、谐波数据、线路电压和功率因数作为依据，判断主线路是否需要配电补偿；当无功功率、谐波数据、线路电压和功率因数中任一值低于预设值时，就判定为主线路需要进行补偿；如果主线路需要配电补偿，控制箱控制就近配电箱中电力电容器接入配电网，对主线路进行补偿；就地采集无功功率、线路电压、功率因素和谐波数据上传至云平台；云平台对配电补偿前后的配电数据进行分析，对补偿方案进行优化，针对痛点问题采取有针对性的解决手段，从而改善配电网无功潮流分布、调节电压，达到提高功率因数、降低线路损耗、提升供电电压质量和提高供电能力的目的，确保供电可靠性，提升用户用电满意度，具有广阔的应用前景。
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1.一种用于配电网电能质量提升的协调控制设备，其特征在于，包括监测模块、判断模块、补偿模块和优化模块，其中：
2.根据权利要求1所述的用于配电网电能质量提升的协调控制设备，其特征在于，所述监测模块用于对配电网主线路的配电数据进行测量，配电数据包括阶段性的实时电压、电流以及电压与电流之间的相位角。
3.根据权利要求2所述的用于配电网电能质量提升的协调控制设备，其特征在于，所述判断模块包括计算模块和判断组件，所述计算模块根据监测模块的测量数据进行计算，根据实时电压、电流以及电压与电流之间的相位角计算无功功率和谐波数据；所述判断组件用于当无功功率或谐波数据低于预设值时，则判断配电网运行中需要进行补偿，并将补偿信号发送到补偿模块中。
4.根据权利要求3所述的用于配电网电能质量提升的协调控制设备，其特征在于，所述无功功率的计算公式为：
5.根据权利要求3所述的用于配电网电能质量提升的协调控制设备，其特征在于，所述补偿模块包括信号接收模块和补偿组件，所述信号接收模块用于接收判断模块发送的补偿信号，并将补偿信号发送至补偿组件中；利用补偿组件对主线
6.根据权利要求1所述的用于配电网电能质量提升的协调控制设备，其特征在于，所述监测模块包括电流互感器和电压互感器，所述判断模块包括控制箱，所述补偿模块包括电力电容器，所述优化模块为云平台，配套组件有电线杆、配电箱和跌落式熔断器；所述电线杆的顶部与主线路相连接，所述电线杆的下部外表面安装有配电箱，所述配电箱的内部设置电压互感器和电力电容器，所述电压互感器与主线路并联后与电力电容器串联，所述电力电容器通过线缆与跌落式熔断器相连接，所述跌落式熔断器通过线缆与主线路相连接，所述电流互感器安装在电线杆的顶端，所述配电箱的下方安装有控制箱。
7.根据权利要求6所述的用于配电网电能质量提升的协调控制设备，其特征在于，所述电线杆的底端安装有接地组件，所述电力电容器与跌落式熔断器之间安装有避雷器。
8.一种基于权利要求1-7任一项所述的用于配电网电能质量提升的协调控制设备的控制方法，其特征在于，包含以下步骤：
9.根据权利要求8所述的基于用于配电网电能质量提升的协调控制设备的控制方法，其特征在于，所述电力电容器与电路中的电感器相连，形成LC谐振回路以及RLC串联/并联网络，提供无功功率。
...【技术特征摘要】
1.一种用于配电网电能质量提升的协调控制设备，其特征在于，包括监测模块、判断模块、补偿模块和优化模块，其中：
2.根据权利要求1所述的用于配电网电能质量提升的协调控制设备，其特征在于，所述监测模块用于对配电网主线路的配电数据进行测量，配电数据包括阶段性的实时电压、电流以及电压与电流之间的相位角。
3.根据权利要求2所述的用于配电网电能质量提升的协调控制设备，其特征在于，所述判断模块包括计算模块和判断组件，所述计算模块根据监测模块的测量数据进行计算，根据实时电压、电流以及电压与电流之间的相位角计算无功功率和谐波数据；所述判断组件用于当无功功率或谐波数据低于预设值时，则判断配电网运行中需要进行补偿，并将补偿信号发送到补偿模块中。
4.根据权利要求3所述的用于配电网电能质量提升的协调控制设备，其特征在于，所述无功功率的计算公式为：
5.根据权利要求3所述的用于配电网电能质量提升的协调控制设备，其特征在于，所述补偿模块包括信号接收模块和补偿组件，所述信号接收模块用于接收判断模块发送的补偿信号，并将补偿信号发送至补偿组件中；利用补偿组件对主线路进行配电补偿。
【专利技术属性】
技术研发人员：牛帅奇，王红涛，徐博，徐培信，董毅杭，许猛，王宇鹏，李景玉，赵磊，张伟，康柯，路瑞娜，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司巩义市供电公司，
类型：发明
国别省市：
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