本實用新型涉及配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于多變流器協(xié)調(diào)控制的三相負(fù)荷不平衡補償系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

配電網(wǎng)的低壓臺區(qū)在實際運行管理中，三相負(fù)荷不平衡可造成配電變壓器損耗增大、局部溫升較大、使用壽命減少等問題，可造成低壓線路中性點電位偏移、壓降和功率損失增大、用戶電壓偏低等問題，可造成用電設(shè)備不能正常工作等問題。因此三相負(fù)荷不平衡給電網(wǎng)供電質(zhì)量和安全經(jīng)濟運行帶來諸多不利影響，是低壓臺區(qū)有待解決的重要問題。

低壓臺區(qū)三相不平衡的處理措施主要包括人工調(diào)整換相、智能換相和變流器補償三種方式。人工調(diào)整換相即通過監(jiān)測分析配變?nèi)嘭?fù)荷數(shù)據(jù)，對負(fù)載重的相序進(jìn)行人工換相，由于低壓臺區(qū)中用戶負(fù)荷特征復(fù)雜、用電習(xí)慣差距大、用電隨機性強等因素導(dǎo)致難以掌握三相負(fù)荷不平衡的動態(tài)變化規(guī)律，人工調(diào)整換相措施對三相負(fù)荷不平衡治理效果并不理想。智能換相即采用智能控制器，根據(jù)監(jiān)測配變?nèi)嘭?fù)荷數(shù)據(jù)對負(fù)載重的相序進(jìn)行自動智能換相，該方式解決了人工調(diào)整換相的難以掌握三相負(fù)荷不平衡動態(tài)變化規(guī)律以及難以快速換相的問題，適用于臺區(qū)用戶負(fù)荷集中的場合，但存在用戶短時斷電、換相開關(guān)壽命短等不利影響。變流器補償即在臺區(qū)線路中并聯(lián)接入變流器，對其接入點處的不平衡負(fù)荷電流進(jìn)行補償，以平衡配電變壓器三相的負(fù)載電流。變流器補償方式適用于臺區(qū)用戶負(fù)荷分散的場合，由于變流器并聯(lián)接入臺區(qū)且采用電力電子開關(guān)器件，不存在用戶短時斷電問題，同時使用壽命遠(yuǎn)超智能換相裝置，是綜合解決低壓臺區(qū)三相負(fù)荷不平衡等電能質(zhì)量問題的較佳方式。

但目前的變流器補償方式，主要是采用臺區(qū)線路首端并聯(lián)接入變流器的接入方式，存在設(shè)備成本較高、接入點后的線路損耗和低電壓的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種基于多變流器協(xié)調(diào)控制的三相負(fù)荷不平衡補償系統(tǒng)，有效利用各變流器容量，減低設(shè)備成本，減輕負(fù)荷不平衡導(dǎo)致的線路損耗及低電壓問題。

為達(dá)到上述目的，本實用新型提供一種基于多變流器協(xié)調(diào)控制的三相負(fù)荷不平衡補償系統(tǒng)，其特征在于，包括：多個變流器型補償裝置；

各個所述變流器型補償裝置分別并聯(lián)接入到配電主線與各分支線的T接點處，各個所述變流器型補償裝置通過其通訊接口與通訊總線相連接；

在補償時，各個所述變流器型補償裝置通過所述通訊總線傳送協(xié)調(diào)控制信號；各個所述變流器型補償裝置基于協(xié)調(diào)控制信號補償由于負(fù)荷不平衡導(dǎo)致的配電主線電流不平衡分量。

上述基于多變流器協(xié)調(diào)控制的三相負(fù)荷不平衡補償系統(tǒng)，利用變流器型補償裝置多點并聯(lián)接入低壓臺區(qū)的配電主線，可以分段地改善低壓線路的線路損耗和低電壓問題，變流器型補償裝置通過通訊總線傳送協(xié)調(diào)控制信號實現(xiàn)多點協(xié)調(diào)控制，有效利用各變流器的補償容量，減少了設(shè)備成本，有效地減輕低壓線路由三相負(fù)荷不平衡所導(dǎo)致的低電壓現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的基于多變流器協(xié)調(diào)控制的三相負(fù)荷不平衡補償系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為變流器型補償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖闡述本實用新型的基于多變流器協(xié)調(diào)控制的三相負(fù)荷不平衡補償系統(tǒng)的實施例。

參考圖1，圖1為本實用新型提供的基于多變流器協(xié)調(diào)控制的三相負(fù)荷不平衡補償系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。包括：多個變流器型補償裝置11；

配電變壓器20將中壓(如10kV)轉(zhuǎn)換為低壓(如400V)后與配電主線21 (三相四線)連接，為各分支線上連接的負(fù)荷22供電；多個變流器型補償裝置11分別并聯(lián)接入到400V配電主線21與各分支線的T接點處，用于補償由于負(fù)荷22不平衡導(dǎo)致的配電主線電流不平衡分量；多個變流器型補償裝置11通過其通訊接口與通訊總線12相連接，如CAN(Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線，對彼此的協(xié)調(diào)控制信號進(jìn)行通訊。

上述實施例的技術(shù)方案，利用多臺變流器型補償裝置11多點并聯(lián)接入低壓臺區(qū)線路，分段地改善低壓線路的線路損耗和低電壓問題，各變流器型補償裝置11采用多點協(xié)調(diào)控制方式連接，下游變流器可使用剩余的補償容量補償上游變流器補償容量的不足，有效利用各變流器的補償容量，減少了設(shè)備成本，同時所產(chǎn)生的逆向潮流可更為有效地減輕低壓線路由三相負(fù)荷不平衡所導(dǎo)致的低電壓問題。

在一個實施例中，參考圖2，圖2為變流器型補償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述變流器型補償裝置11包括：依次連接的DC/AC功率模塊31，數(shù)字信號處理器32和協(xié)調(diào)控制器33；

所述DC/AC功率模塊31，可以采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極晶體管)模塊，與所述配電主線連接；

在一個實施例中，DC/AC功率模塊31接收所述數(shù)字信號處理器32的控制脈沖，吸收接入點處配電網(wǎng)主線電流的不平衡分量；

所述數(shù)字信號處理器32可以采用DSP(Digital Signal Processing，數(shù)字信號處理)芯片，與所述配電主線連接，與所述DC/AC功率模塊31連接；

在一個實施例中，數(shù)字信號處理器32向所述DC/AC功率模塊31發(fā)送控制脈沖；

所述協(xié)調(diào)控制器33，可以采用單片機實現(xiàn)，通過通訊接口與所述通訊總線12連接；

在一個實施例中，協(xié)調(diào)控制器33通過所述通訊總線傳送協(xié)調(diào)控制信號。

DC/AC功率模塊31為變流器型補償裝置11的功率電路部分，與400V配電主線連接；

數(shù)字信號處理器32為變流器型補償裝置11的數(shù)據(jù)處理部件，一般采用DSP 芯片，與DC/AC功率模塊31連接；

在一個實施例中，數(shù)字信號處理器32可以從DC/AC功率模塊31得到實現(xiàn)控制需要的采樣信號，并向DC/AC功率模塊31發(fā)送控制脈沖.

數(shù)字信號處理器32與協(xié)調(diào)控制器33相連接，作為一種實施方式，協(xié)調(diào)控制器33可以進(jìn)行如下使用，當(dāng)協(xié)調(diào)控制器33禁用時，可實現(xiàn)所述變流器型補償裝置獨立對其接入點下游三相負(fù)荷不平衡電流進(jìn)行補償；當(dāng)協(xié)調(diào)控制器33工作時，數(shù)字信號處理器32響應(yīng)接收到的協(xié)調(diào)控制器33的協(xié)調(diào)控制指令，修改其控制脈沖并發(fā)送到DC/AC功率模塊31，實現(xiàn)多個變流器型補償裝置11的補償容量的協(xié)調(diào)控制；

協(xié)調(diào)控制器33通過通訊總線12連接，從其他的變流器型補償裝置11中獲取協(xié)調(diào)控制信號，并發(fā)送其生成的協(xié)調(diào)控制指令到數(shù)字信號處理器32。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

本實用新型基于多變流器協(xié)調(diào)控制的三相負(fù)荷不平衡補償系統(tǒng)，提供一種良好的架構(gòu)，可以便于在協(xié)調(diào)控制器33實現(xiàn)各種協(xié)調(diào)控制，例如，可以在協(xié)調(diào)控制器33中進(jìn)行如下協(xié)調(diào)控制：

基于基頻dq變換和低通濾波處理，計算變流器型補償裝置11接入點下游電流的負(fù)序和零序分量；采用矢量合成的方式將負(fù)序和零序分量合成三相補償電流指令，如該指令超過變流器型補償裝置11的補償能力，協(xié)調(diào)控制器33不響應(yīng)從CAN通訊總線12獲取的協(xié)調(diào)控制信號，不影響數(shù)字信號處理器32的工作，同時發(fā)送該變流器型補償裝置11的序號(由臺區(qū)配電變壓器低壓側(cè)首端到線路末端，依次對并聯(lián)接入系統(tǒng)的變流器進(jìn)行增序排序)和不足的容量值到CAN通訊總線12；如該指令未超過變流器型補償裝置11的補償能力，響應(yīng)從CAN通訊總線12獲取的協(xié)調(diào)控制信號，根據(jù)該變流器型補償裝置11剩余的容量，按上游變流器的排序及其不足的容量值依次對上游變流器進(jìn)行補償?shù)囊?guī)則，計算協(xié)調(diào)控制信號，并發(fā)送到數(shù)字信號處理器32。

以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的優(yōu)選實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。