CN105790268B - 一种低压远距离输电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及输电技术领域，提供一种低压远距离输电系统，包括用于将输入电压转换为符合低压输电线路所需电压的第一电压控制器以及用于将符合低压输电线路所需电压转换为220V或/和380V的第二电压控制器，所述第一电压控制器的输出端通过低压输电线路与所述第二电压控制器的输入端连接；当所述第二电压控制器的输出端电压为单相380V时，所述第二电压控制器的输出端连接有单相转三相380V电压转换器，从而实现对低压输电线路上的电压的稳定，增加了380V/220V低压电网电压的输送距离，降低了输电线路的损耗，满足用户的用电电压需求。
Description
技术领域
本发明属于输电技术领域，尤其涉及一种低压远距离输电系统。
背景技术
电压质量对电网稳定及电力设备的安全运行、线路损耗和城乡居民生活用电都有直接影响。随着经济的高速发展，农村家庭居民购买大量的家用电器以及电力排灌机井等电动机械，致使农业用电负荷剧增。
由于我国农村及边远贫困地区，地域辽阔，人口密度低，用电负荷相对较为分散，容量较低，因此存在大量的超过500米供电范围的低压供电线路，按照目前的供电标准，使用单相220V或三相380V供电，其线路损耗较大，造成用户用电端电压过低，严重影响电动机械、养殖、机井灌溉和群众日常用电需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低压远距离输电系统，旨在解决现有技术中供电距离超过500米供电范围的低压供电线路，其线路损耗较大，造成用户用电端电压过低，严重影响电动机械、养殖、机井灌溉和群众日常用电需求的问题。
本发明是这样实现的，一种低压远距离输电系统，所述低压远距离输电系统包括用于将输入电压转换为符合低压输电线路所需电压的第一电压控制器以及用于将符合低压输电线路所需电压转换为220V或/和380V的第二电压控制器，所述第一电压控制器的输出端通过低压输电线路与所述第二电压控制器的输入端连接，所述低压输电线路所需要电压范围为1100V-6000V，所述第一电压控制器的输入电压为单相220V，或三相380V，或单相10KV，或三相10KV；
当所述第二电压控制器的输出端电压为单相380V时，所述第二电压控制器的输出端连接有单相转三相380V电压转换器；
所述第二电压控制器的输出端连接有电压补偿器；
所述电压补偿器包括单片机、补偿线圈、电源稳压电路以及接触器控制电路，其中：
所述单片机分别与所述电源稳压电路、接触器控制电路连接，所述电源稳压电路与输入相线连接；
所述补偿线圈包括主线圈、第一副线圈和第二副线圈，所述主线圈输入端连接所述输入相线，所述主线圈输出端连接输出相线，所述第一副线圈输入端连接所述输入相线，输出端连接零线，第二副线圈输入端连接所述输入相线，输出端连接零线，所述第一副线圈连接输入相线的一端设有第一接触器，所述第二副线圈连接输入相线的一端设有第二接触器；
所述电源稳压电路包括第一整流电路和稳压电路，其中，第一整流电路与输入相线连接，第一整流电路和稳压电路分别与单片机连接；
所述接触器控制电路分别与所述第一接触器、第二接触器连接；
所述单相转三相380V电压转换器，包括控制电路和将电流逆变为三相380V交流电源的逆变器，所述控制电路与所述逆变器电连接，所述逆变器的输入端设有交流输入端口和0V输入端口，所述逆变器的输出端分别设有380V交流A相输出端口、380V交流B相输出端口和380V交流C相输出端口；
所述逆变器包括分别与所述控制电路电连接的第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路，其中，所述第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路分别与所述交流输入端口、0V输入端口连接，所述第一逆变电路与所述380V交流A相输出端口电连接，所述第二逆变电路与所述380V交流B相输出端口电连接，所述第三逆变电路与所述380V交流C相输出端口电连接；
所述第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路均包括串联在一起的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路；
所述第一逆变电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流A相输出端口；
所述第二逆变电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流B相输出端口；
所述第三逆变电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流C相输出端口；
所述低压输电线路为三线输电线路；
所述单片机包括采样信号比对模块、计算模块和信号输出模块，其中，计算模块分别与信号比对模块和信号输出模块连接；
所述采样信号比对模块与所述第一整流电路连接，用于对电压补偿信号进行比对分析，判断确定当前输入相线输入到主线圈的电压；
所述计算模块用于生成需要补偿的电压参数；
所述信号输出模块将生成的需要补偿的电压参数输出到接触器控制电路上。
作为一种改进的方案，所述第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路均包括绝缘栅双极晶体管和晶体二极管，其中：
所述绝缘栅双极晶体管的栅极与所述控制电路电连接，所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的集电极分别与所述晶体二极管的负极端子、所述第二智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的发射极连接，所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的发射极与所述0V输入端口电连接，所述第二智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的集电极与所述交流输入端口电连接；
所述第一智能功率模块电路的晶体二极管的正极端子与所述0V输入端口电连接，所述第二智能功率模块电路的晶体二极管的负极端子与所述交流输入端口电连接；
所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的集电极与所述第二智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的发射极之间的连线引出的线路连接至所述380V交流A相输出端口，或380V交流B相输出端口，或380V交流C相输出端口。
作为一种改进的方案，所述单相转三相380V电压转换器还包括整流电路、滤波电路、辅助电源电路和交流电修正电路，其中：
所述整流电路连接在所述逆变器的前端，并分别与所述交流输入端口、0V输入端口连接；
所述滤波电路并在所述整流电路的两端；
所述辅助电源电路与所述整流电路和所述控制电路连接；
所述交流电修正电路的输入端与所述逆变器连接，输出端分三路分别连接至所述380V交流A相输出端口、380V交流B相输出端口以及380V交流C相输出端口。
作为一种改进的方案，所述第一电压控制器和第二电压控制的结构相同，其具体包括位于第一电压侧的至少一个第一线圈和位于与所述第一电压侧相对应的第二电压侧的至少一个第二线圈，所述第一线圈包括两个或三个第一连接端，所述第二线圈包括至少两个第二连接端；
当所述第一连接端作为输入端时，所述第二连接端作为输出端，所述低压输电线路用变压器为升压变压器或降压变压器；
当所述第一连接端作为输出端时，所述第二连接端作为输入端，所述低压输电线路用变压器为降压变压器。
在本发明中，低压远距离输电系统包括用于将输入电压转换为符合低压输电线路所需电压的第一电压控制器以及用于将符合低压输电线路所需电压转换为220V或/和380V的第二电压控制器，所述第一电压控制器的输出端通过低压输电线路与所述第二电压控制器的输入端连接；当所述第二电压控制器的输出端电压为单相380V时，所述第二电压控制器的输出端连接有单相转三相380V电压转换器，从而实现对中低压输电线路上的电压的稳定，增加了380V/220V低压电网电压的输送距离，降低了输电线路的损耗，满足用户的用电电压需求。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的低压远距离输电系统的结构框图；
图2是本发明实施例二提供的低压远距离输电系统的结构框图；
图3是本发明实施例三提供的低压远距离输电系统的结构框图；
图4是本发明实施例四提供的低压远距离输电系统的结构框图；
图5是本发明提供的电压补偿器5的结构原理图；
图6是本发明提供的电压补偿方法的实现流程图；
图7是本发明提供的单相转三相电压转换器的结构框图；
图8是本实用新型提供的单相转三相380V电压转换器4的工作原理图；
图9是本发明提供的第一电压控制器1和第二电压控制器3的结构示意图；
图10是本发明实施例一提供的第一电压控制器1的结构框图；
图11是本发明实施例一提供的第二电压控制器3的结构框图；
图12是本发明实施例二提供的第一电压控制器1的结构框图；
图13是本发明实施例三提供的第一电压控制器1的结构框图；
图14是本发明实施例二提供的第二电压控制器3的结构框图；
其中，1-第一电压控制器，2-低压输电线路，3-第二电压控制器，4-单相转三相380V电压转换器，5-电压补偿器，6-单片机，7-补偿线圈，8-电源稳压电路，9-接触器控制电路，10-主线圈，11-第一副线圈，12-第二副线圈，13-输入相线，14-零线，15-第一接触器，16-第二接触器，17-第一整流电路，18-稳压电路，19-采样信号比对模块，20-计算模块，21-信号输出模块，22-上电延时电路，23-第三接触器，24-过压保护电路，25-第四接触器，26-输出相线，27-控制电路，28-逆变器，29-交流输入端口，30-0V输入端口，31-380V交流A相输出端口，32-380V交流B相输出端口，33-380V交流C相输出端口，34-第一逆变电路，35-第二逆变电路，36-第三逆变电路，37-第一智能功率模块电路，38-第二智能功率模块电路，39-绝缘栅双极晶体管，40-晶体二极管，41-第二整流电路，42-滤波电路，43-电容，44-辅助电源电路，45-交流电修正电路，46-第一线圈，47-第二线圈，48-0V输入端，49-220V输入端，50-0V输出端，51-660V输出端，52-880V输出端，53-1100V输出端，54-2200V输出端，55-5500V输出端，56-220V输出端，57-380V输出端，58-660V输入端，59-880V输入端，60-1100V输入端，61-2200V输入端，62-5500V输入端，63-10KV输入端，64-A相输入线圈，65-B相输入线圈，66-C相输入线圈，67-A相输出线圈，68-B相输出线圈，69-C相输出线圈。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图4所示，低压远距离输电系统包括用于将输入电压转换为符合低压输电线路2所需电压的第一电压控制器1以及用于将符合低压输电线路2所需电压转换为220V或/和380V的第二电压控制器3，第一电压控制器1的输出端通过低压输电线路与第二电压控制器3的输入端连接；
当第二电压控制器3的输出端电压为单相380V时，第二电压控制器3的输出端连接有单相转三相380V电压转换器4。
其中，上述符合低压输电线路2所需要电压范围为1100V-6000V，即通过第一电压控制器1将电压转换为1100V-6000V的范围内，在低压输电线路2上进行输送，到达用户端；
第一电压控制器1的输入电压为单相220V，或三相380V，或单相10KV，或三相10KV。
如图1所示，输入电压为单相220V，第一电压控制器1为升压变压器，该升压变压器将电压从220V提升至1100V-6000V的范围内，例如2200V(图中所示)，然后经过低压输电线路2将其输送至第二电压控制器3，该第二电压控制器3即为降压变压器，该第二电压控制器3将2200V的电压降低至单相220V或单相380V；
此时，在该低压远距离输电系统中，包含有若干个第二电压控制器3，第二电压控制器3将符合低压输电线路2所需电压转换为单相220V或/和单相380V，其中，也可以单独设置一个，即单独单相220V，供用户生活起居用电，或单独单相380V，经转换供农业灌溉机井等用电，在此不再赘述。
此时，在该图1所示的低压远距离输电系统中，当第二电压控制器3输出的电压为单相380V时，此时，该低压远距离输电系统还包括一单相转三相380V电压转换器4，下述有详细的内容对该单相转三相380V电压转换器4进行描述，在此不再赘述；
进一步地，当第二电压控制器3将电压转换为单相220V时，此时第二电压控制器3的输出端还包括一电压补偿器5，该电压补偿器5的结构如下述记载，在此不再赘述；
其中，在该实施例中，该低压输电线路2为双线输电线路。
如图2所示，输入电压为三相380V，第一电压控制器1为升压变压器，该升压变压器将电压从380V提升至1100V-6000V的范围内，例如2200V，然后经过低压输电线路2将其输送至第二电压控制器3，该第二电压控制器3即降压变压器，该第二电压控制器3将2200V的电压降低至三相380V；
此时，在该低压远距离输电系统中，包含有若干个第二电压控制器3，即第二电压控制器3将符合低压输电线路2所需电压转换为三相380V，该第二电压控制器3末端直接连接用户端用电设备；
进一步地，当第二电压控制器3将电压转换为三相380V时，此时第二电压控制器3的输出端还包括一电压补偿器5，该电压补偿器5的结构如下述记载，在此不再赘述。
其中，在该实施例中，该低压输电线路2为三线输电线路。
如图3所示，输入电压为单相10KV，第一电压控制器1为降压变压器，该降压变压器将电压从10KV降至1100V-6000V的范围内，例如2200V，然后经过低压输电线路2将其输送至第二电压控制器3，该第二电压控制器3即为降压变压器，该第二电压控制器3将2200V的电压降低至单相220V或单相380V；
此时，在该低压远距离输电系统中，包含有若干个第二电压控制器3，第二电压控制器3将符合低压输电线路2所需电压转换为单相220V或/和单相380V，其中，也可以单独设置一个，即单独单相220V，供用户生活起居用电，或单独单相380V，经转换供农业灌溉机井等用电，在此不再赘述。
此时，在该图1所示的低压远距离输电系统中，当第二电压控制器3输出的电压为单相380V时，此时，该低压远距离输电系统还包括一单相转三相380V电压转换器4，下述有详细的内容对该单相转三相380V电压转换器4进行描述，在此不再赘述；
进一步地，当第二电压控制器3将电压转换为单相220V时，此时第二电压控制器3的输出端还包括一电压补偿器5，该电压补偿器5的结构如下述记载，在此不再赘述；
其中，在该实施例中，该低压输电线路2为双线输电线路。
如图4所示，输入电压为三相10KV，第一电压控制器1为降压变压器，该降压变压器将电压从10KV降至1100V-6000V的范围内，例如2200V，然后经过低压输电线路2将其输送至第二电压控制器3，该第二电压控制器3即降压变压器，该第二电压控制器3将2200V的电压降低至三相380V；
此时，在该低压远距离输电系统中，包含有若干个第二电压控制器3，即第二电压控制器3将符合低压输电线路2所需电压转换为三相380V，该第二电压控制器3末端直接连接用户端用电设备；
进一步地，当第二电压控制器3将电压转换为三相380V时，此时第二电压控制器3的输出端还包括一电压补偿器5，该电压补偿器5的结构如下述记载，在此不再赘述。
其中，在该实施例中，该低压输电线路2为三线输电线路。
在本发明实施例中，如图5所示，电压补偿器5包括单片机6、补偿线圈7、电源稳压电路8以及接触器控制电路9，其中：
单片机6分别与电源稳压电路8、接触器控制电路9连接，电源稳压电路8与输入相线13连接；
补偿线圈7包括主线圈10、第一副线圈11和第二副线圈12，主线圈10输入端连接输入相线13，主线圈10输出端连接输出相线26，第一副线圈11输入端连接输入相线13，输出端连接零线14，第二副线圈12输入端连接输入相线13，输出端连接零线14，第一副线圈11连接输入相线13的一端设有第一接触器15，第二副线圈12连接输入相线13的一端设有第二接触器16；
接触器控制电路9分别与第一接触器15、第二接触器16连接，用于根据单片机6输出的电压补偿信号，控制第一接触器15和第二接触器16的闭合时间。
其中，该第一副线圈11和第二副线圈12主要用于在通电时，为上述主线圈10提供电压补偿，主线圈10自动对输入相线13上的电压进行补偿，下述有具体的事例进行说明，在此不再赘述。
在本发明实施例中，如图5所示，电源稳压电路8主要用于对输入相线13上的电压进行采样取样，然后分析生成电压补偿信号，同时为单片机6等用电器件进行供电，其中，该电源稳压电路8包括第一整流电路17和稳压电路18，其中，第一整流电路17与输入相线13连接，第一整流电路17和稳压电路18分别与单片机6连接；
该第一整流电路17将输入相线13的电压信号进行整流滤波后，一路提供给单片机6作为电压补偿信号，另一路经稳压电路18后，为单片机6供电，在此不再赘述。
进一步地，如图5所示，单片机6包括采样信号比对模块19、计算模块20和信号输出模块21，其中，计算模块20分别与信号比对模块和信号输出模块21连接；
该采样信号比对模块19与上述第一整流电路17连接，主要用于对电压补偿信号进行比对分析，判断确定当前输入相线13输入到主线圈10的电压，从而通过计算模块20生成需要补偿的电压参数，并通过信号输出模块21输出到接触器控制电路9上。
在本发明实施例中，电压补偿器5还包括上电延时电路22，该上电延时电路22与单片机6连接，主线圈10输出端的输出相线26上设有第三接触器23，第三接触器23与上电延时电路22连接；
其中，该上电延时电路22主要用于防止通电开始时，单片机6输出误动指令，造成错误控制，该延时时间可以设置为5至15秒，即第三接触器23处于断开状态，当延时时间到达时，则闭合该接触器，单片机6对于接触器控制电路9的控制才有效。
在本发明实施例中，电压补偿器5还包括过压保护电路24，该过压保护电路24分别与单片机6的信号输出模块21连接，主线圈10输出端的输出相线26上还设有第四接触器25，第四接触器25与过压保护电路24连接；
即当单片机6的信号输出模块21输出的电压高于预先设定的过电压保护阈值时，则控制断开该第四接触器25，保护整个电压补偿器5，和居民用电设备的安全，该预先设定的过电压保护阈值可以根据实际的需要进行例如，例如以220V标准电压为例，该过电压保护阈值可以设置为240V。
其中，上述稳压电路18也分别与该上电延时电路22、过压保护电路24连接，为两者进行供电。
图6示出了本发明提供的基于图5所示的电压补偿器5的电压补偿方法的实现流程图，其具体包括下述步骤：
在步骤S101中，电源稳压电路8对输入相线13上的交流电压信号进行采集，执行整流动作，同时为单片机6提供电源电压，并获取电压补偿信号。
在步骤S102中，单片机6对电压补偿信号进行信号比对，计算电压补偿参数，并生相应的电压补偿信号输送给接触器控制电路9。
在步骤S103中，接触器控制电路9根据电压补偿信号控制第一接触器15或第二接触器16闭合，控制第一副线圈11或第二副线圈12对主线圈10进行电压补偿。
其中，当单片机6通电工作时，上电延时电路22延时闭合第三接触器23；
当单片机6计算得到的电压补偿参数大于预先设定的过电压保护阈值时，过压保护电路24控制打开第四接触器25，断开输出相线26。
为了便于理解，下述结合上述图5和图6所示的实施例，进行事例说明：
以输入相线13的标准电压为220V为例进行说明；
设定第一副线圈11为补偿15V同向交流电压，即当输入相线13的输入电压低于205V时，则在单片机6以及接触器控制电路9的控制下，第一副线圈11对应的第一接触器15开始闭合，第一副线圈11通电，第一副线圈11上产生15V的同向交流电压，主线圈10根据第一副线圈11产生的15V同向交流电压，将输入电压补偿为205+15＝220V，此时，第二接触器16处于断开状态；
设定第二副线圈12为补偿10V反向交流电压，即当输入相线13的输入电压高于230V时，则则在单片机6以及接触器控制电路9的控制下，第二副线圈12对应的第二接触器16开始闭合，第二副线圈12通电，第二副线圈12上产生10V的反向交流电压，主线圈10根据第二副线圈12产生的10V反向交流电压，将输入电压补偿为230-10＝220V，此时，由于输入相线8的输入电压高于205V，第一接触器15处于断开状态；
当输入相线13上输入的电压为205V-230V之间时，则单片机6无输出，第一接触器15和第二接触器16均处于断开状态，第一副线圈11和第二副线圈12均无电压输出。
在本发明实施例中，如图7所示，单相转三相380V电压转换器4包括控制电路27和将电流逆变为三相380V交流电源的逆变器28，控制电路27与逆变器28电连接，逆变器28的输入端设有交流输入端口29和0V输入端口30，逆变器28的输出端分别设有380V交流A相输出端口31、380V交流B相输出端口32和380V交流C相输出端口33；
逆变器28包括分别与控制电路27电连接的第一逆变电路34、第二逆变电路35以及第三逆变电路36，其中，第一逆变电路34、第二逆变电路35以及第三逆变电路36分别与交流输入端口29、0V输入端口30连接，第一逆变电路34与380V交流A相输出端口31电连接，第二逆变电路35与380V交流B相输出端口电连接，第三逆变电路36与380V交流C相输出端口33电连接。
第一逆变电路34、第二逆变电路35以及第三逆变电路36均包括串联在一起的第一智能功率模块电路37和第二智能功率模块电路38；
第一逆变电路34的第一智能功率模块电路37和第二智能功率模块电路38之间连线引出的线路连接至380V交流A相输出端口31；
第二逆变电路35的第一智能功率模块电路37和第二智能功率模块电路38之间连线引出的线路连接至380V交流B相输出端口32；
第三逆变电路36的第一智能功率模块电路37和第二智能功率模块电路38之间连线引出的线路连接至380V交流C相输出端口33。
如图8所示，第一智能功率模块电路37和第二智能功率模块电路38均包括绝缘栅双极晶体管39和晶体二极管40，其中：
绝缘栅双极晶体管39的栅极与控制电路27电连接，第一智能功率模块电路37的绝缘栅双极晶体管39的集电极分别与晶体二极管40的负极端子、第二智能功率模块电路38的绝缘栅双极晶体管39的发射极连接，第一智能功率模块电路37的绝缘栅双极晶体管39的发射极与0V输入端口30电连接，第二智能功率模块电路38的绝缘栅双极晶体管39的集电极与交流输入端口29电连接；
第一智能功率模块电路37的晶体二极管40的正极端子与0V输入端口30电连接，第二智能功率模块电路38的晶体二极管40的负极端子与交流输入端口29电连接；
第一智能功率模块电路37的绝缘栅双极晶体管39的集电极与第二智能功率模块电路38的绝缘栅双极晶体管39的发射极之间的连线引出的线路连接至380V交流A相输出端口31，或380V交流B相输出端口32，或380V交流C相输出端口33。
如图7和图8所示，该单相转三相380V电压转换器4还包括用于为逆变器28提供直流电压的第二整流电路41，第二整流电路41连接在逆变器28的前端，并分别与交流输入端口29、0V输入端口30连接。
其中，如图8所示，该第二整流电路41是由四个晶体二极管40成的全桥整流电路，为该逆变器28提供500V的直流电源，当然也可以采用其他方式实现整流，在此不再赘述。
在该实施例中，单相转三相380V电压转换器4还包括滤波电路42，滤波电路42并在第二整流电路41的两端；
其中，该滤波电路42可以由N个电容43串联构成，其中，N大于等于2，图8中仅给出其中一种实现的情形，当然也采用其他滤波方式。
在本实用新型中，如图7所示，单相转三相380V电压转换器4还包括用于为控制电路27提供输入电压的辅助电源电路44，辅助电源电路44与第二整流电路41和控制电路27连接，即，该辅助电源电路44将第二整流电路41整流后的输入电压转换为控制电路27所需要的直流电源，在此不再赘述。
如图7所示，单相转三相380V电压转换器4还包括交流电修正电路45，交流电修正电路45的输入端与逆变器28连接，输出端分三路分别连接至380V交流A相输出端口31、380V交流B相输出端口32以及380V交流C相输出端口33；
其中，该交流电修正电路45主要用于对逆变器28输出的三相380V交流电质量进行修正，使其更加满足用户的需求，在此不再赘述。
在本实用新型中，该交流输入端口29的输入电压为380V至700V，上述图1至图4给出的是380V的情形，在此不再赘述。
在本发明实施例中，如图9所示，图1至图4中所示出的第一电压控制器1和第二电压控制的结构基本相同，其具体包括位于第一电压侧的至少一个第一线圈46和位于与第一电压侧相对应的第二电压侧的至少一个第二线圈47，第一线圈46包括两个或三个第一连接端，第二线圈47包括至少两个第二连接端；
当第一连接端作为输入端时，第二连接端作为输出端，低压输电线路用变压器为升压变压器或降压变压器；
当第一连接端作为输出端时，第二连接端作为输入端，低压输电线路用变压器为降压变压器。
其中，该第一电压控制器1主要用于将输入的电压调整到660V-5500V之间的参数，通过低压输电线路输送至用户端，然后通过该第二电压控制器3将低压输电线路的电压降到用户需要的220V或380V，或其他，下述结合几个具体的实施例进行说明。
如图10所示，该第一电压控制器1的为升压变压器，且第一电压侧的电压为单相电压时，第一线圈46和第二线圈47的数量均为一个；
第一线圈46包括两个第一连接端，即0V输入端48和220V输入端49，第二线圈47的第二连接端包括0V输出端50、660V输出端51、880V输出端52、1100V输出端53、2200V输出端54以及5500V输出端55，其中，该各个输出端为选择端，例如选择0V输出端和1100V输出端53。
在该实施例中，即输入电压为220V的单相电压转换为660V、或880V，或1100V、或2200V，或5500V，输送到低压输电线路上，其中，该660V输出端51、880V输出端52、1100V输出端53、2200V输出端54以及5500V输出端55作为低压输电线路的需求端，可以根据实际的低压输电线路的距离进行选择，以降低低压输电线路的功耗，提高输电质量，在此不再赘述。
如图11所示，与图10所示的单相的第一电压控制器1(升压变压器)相对应的，该第二电压控制器3为降压变压器，且第一电压侧的电压为单相电压时，第一线圈46和第二线圈47的数量均为一个；
第一线圈46包括三个第一连接端，即0V输出端、220V输出端56和/或380V输出端57，第二线圈47的第二连接端包括0V输入端、660V输入端58、880V输入端59、1100V输入端60、2200V输入端61以及5500V输入端62。
该降压变压器将660V输入端58、880V输入端59、1100V输入端60、2200V输入端61以及5500V输入端62输入的电压转换为单相220V或单相380V或其他，在此不再赘述。
在该实施例中，图10所示的第一电压控制器1(升压变压器)和图11所示的第二电压控制器3(降压变压器)可以搭配使用，分别设置在低压输电线路2的两端，完成覆盖范围半径大于500米的远距离中低压输电，其构架如图1所示的低压远距离输电系统。
如图12所示，当第一电压控制器1为降压变压器，且第一电压侧的电压为单相电压时，第一线圈46和第二线圈47的数量均为一个；
第一线圈46包括两个第一连接端，即0V输入端和10KV输入端63，第二线圈47的第二连接端包括0V输出端、660V输出端51、880V输出端52、1100V输出端53、2200V输出端54以及5500V输出端55。
在该实施例中，即输入电压为10KV的单相电压转换为660V、或880V，或1100V、或2200V，或5500V，输送到低压输电线路上，其中，该660V输出端51、880V输出端52、1100V输出端53、2200V输出端54以及5500V输出端55作为低压输电线路的需求端，可以根据实际的低压输电线路的距离进行选择，以降低低压输电线路的功耗，提高输电质量，在此不再赘述。
对应的图12所示的第一电压控制器1(降压变压器)，在低压输电线路2的后端可以采用图11所示的降压变压器，即图12和图11搭配进行低压输电，其构架如图3所示低压远距离输电系统，在此不再赘述。
如图13所示，当第一电压控制器1为升压变压器，且第一电压侧的电压为三相电压时，第一线圈46包括A相输入线圈64、B相输入线圈65以及C相输入线圈66，第二线圈47包括A相输出线圈67、B相输出线圈68以及C相输出线圈69；
每个第二线圈47的第二连接端包括0V输出端、660V输出端51、880V输出端52、1100V输出端53、2200V输出端54以及5500V输出端55。
该实施例是针对三相交流的变压处理，其分别设有三组第一线圈46和三组相对应的第二线圈47，其原理相同，在此不再赘述。
对应的，当上述图13所示的第一线圈46的输入电压为380V时，如图14所示，当低压输电线路用变压器为降压变压器，且第一电压侧的电压为三相电压时，第一线圈46包括A相输出线圈67、B相输出线圈68以及C相输出线圈69，第二线圈47包括A相输入线圈64、B相输入线圈65以及C相输入线圈66；
每个第二线圈47的第二连接端包括0V输入端、660V输入端58、880V输入端59、1100V输入端60、2200V输入端61以及5500V输入端62。
即图13和图14搭配通过低压输电线路完成三相380V电压的升压输送，提高输电质量，降低低压输电线路的功耗。
对应的，当上述图13所示的第一线圈46的输入电压为10KV时，当低压输电线路用变压器为降压变压器，且第一电压侧的电压为三相电压时，第一线圈46包括A相输入线圈64、B相输入线圈65以及C相输入线圈66，所述第二线圈包括A相输出线圈67、B相输出线圈68以及C相输出线圈69；
每个第二线圈2的第二连接端包括0V输出端50、660V输出端51、880V输出端52、1100V输出端53、2200V输出端54以及5500V输出端55。
对应图13所示的低压输电线路用变压器，设置在后端的低压输电线路用变压器同样为如图14所示的降压变压器，其结构和原理同上，在此不再赘述。
即图13和图14的结合，可以通过低压输电线路完成三相10KV电压的降压输送，提高输电质量，降低低压输电线路的功耗。
在本发明实施例中，第一电压侧和第二电压侧的电流为交流电。
有上述可知，本发明提供的低压远距离输电系统具有如下技术效果：
(1)通过第一电压控制器对输电电压进行提高，电压提高后，降低了低压输电线路的输电电流，提高380V/220V低压电网输电距离，实现220V/380V电压远距离(大于500米)合格输送，同时可降低线路损耗功率20倍以上；
(2)中低压输电线路及输电设备的线径均可减小，节约材料费用；
(3)整个低压远距离输电系统的绝缘标准低，建设成本低，容易维护，而且低压远距离输电系统的电压等级低，不易造成人身伤害、设备高压击穿等事故；
(4)整个低压远距离输电系统不需要延伸10KV线路，不需要增加配电变压器，有效解决农村电网末端电压低问题，节约线路及设备投资；
(5)低压远距离输电系统为供电部门节省大量人力、物力，减少农网改造投资，同时为用户提供稳定的供电电源。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种低压远距离输电系统，其特征在于，所述低压远距离输电系统包括用于将输入电压转换为符合低压输电线路所需电压的第一电压控制器以及用于将符合低压输电线路所需电压转换为220V或/和380V的第二电压控制器，所述第一电压控制器的输出端通过低压输电线路与所述第二电压控制器的输入端连接，所述低压输电线路所需要电压范围为1100V-6000V，所述第一电压控制器的输入电压为单相220V，或三相380V，或单相10KV，或三相10KV；
当所述第二电压控制器的输出端电压为单相380V时，所述第二电压控制器的输出端连接有单相转三相380V电压转换器；所述第二电压控制器的输出端连接有电压补偿器；
所述电压补偿器包括单片机、补偿线圈、电源稳压电路以及接触器控制电路，其中：
所述单片机分别与所述电源稳压电路、接触器控制电路连接，所述电源稳压电路与输入相线连接；
所述补偿线圈包括主线圈、第一副线圈和第二副线圈，所述主线圈输入端连接所述输入相线，所述主线圈输出端连接输出相线，所述第一副线圈输入端连接所述输入相线，输出端连接零线，第二副线圈输入端连接所述输入相线，输出端连接零线，所述第一副线圈连接输入相线的一端设有第一接触器，所述第二副线圈连接输入相线的一端设有第二接触器；
所述电源稳压电路包括第一整流电路和稳压电路，其中，第一整流电路与输入相线连接，第一整流电路和稳压电路分别与单片机连接；
所述接触器控制电路分别与所述第一接触器、第二接触器连接；
所述单相转三相380V电压转换器，包括控制电路和将电流逆变为三相380V交流电源的逆变器，所述控制电路与所述逆变器电连接，所述逆变器的输入端设有交流输入端口和0V输入端口，所述逆变器的输出端分别设有380V交流A相输出端口、380V交流B相输出端口和380V交流C相输出端口；
所述逆变器包括分别与所述控制电路电连接的第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路，其中，所述第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路分别与所述交流输入端口、0V输入端口连接，所述第一逆变电路与所述380V交流A相输出端口电连接，所述第二逆变电路与所述380V交流B相输出端口电连接，所述第三逆变电路与所述380V交流C相输出端口电连接；
所述第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路均包括串联在一起的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路；
所述第一逆变电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流A相输出端口；
所述第二逆变电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流B相输出端口；
所述第三逆变电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流C相输出端口；
所述低压输电线路为三线输电线路；
所述单片机包括采样信号比对模块、计算模块和信号输出模块，其中，计算模块分别与信号比对模块和信号输出模块连接；
所述采样信号比对模块与所述第一整流电路连接，用于对电压补偿信号进行比对分析，判断确定当前输入相线输入到主线圈的电压；
所述计算模块用于生成需要补偿的电压参数；
所述信号输出模块将生成的需要补偿的电压参数输出到接触器控制电路上。
2.根据权利要求1所述的低压远距离输电系统，其特征在于，所述第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路均包括绝缘栅双极晶体管和晶体二极管，其中：
所述绝缘栅双极晶体管的栅极与所述控制电路电连接，所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的集电极分别与所述晶体二极管的负极端子、所述第二智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的发射极连接，所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的发射极与所述0V输入端口电连接，所述第二智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的集电极与所述交流输入端口电连接；
所述第一智能功率模块电路的晶体二极管的正极端子与所述0V输入端口电连接，所述第二智能功率模块电路的晶体二极管的负极端子与所述交流输入端口电连接；
所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的集电极与所述第二智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的发射极之间的连线引出的线路连接至所述380V交流A相输出端口，或380V交流B相输出端口，或380V交流C相输出端口。
3.根据权利要求2所述的低压远距离输电系统，其特征在于，所述单相转三相380V电压转换器还包括整流电路、滤波电路、辅助电源电路和交流电修正电路，其中：
所述整流电路连接在所述逆变器的前端，并分别与所述交流输入端口、0V输入端口连接；
所述滤波电路并在所述整流电路的两端；
所述辅助电源电路与所述整流电路和所述控制电路连接；
所述交流电修正电路的输入端与所述逆变器连接，输出端分三路分别连接至所述380V交流A相输出端口、380V交流B相输出端口以及380V交流C相输出端口。
4.根据权利要求1所述的低压远距离输电系统，其特征在于，所述第一电压控制器和第二电压控制器的结构相同，其具体包括位于第一电压侧的至少一个第一线圈和位于与所述第一电压侧相对应的第二电压侧的至少一个第二线圈，所述第一线圈包括两个或三个第一连接端，所述第二线圈包括至少两个第二连接端；
当所述第一连接端作为输入端时，所述第二连接端作为输出端，所述低压输电线路用变压器为升压变压器或降压变压器；
当所述第一连接端作为输出端时，所述第二连接端作为输入端，所述低压输电线路用变压器为降压变压器。
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