CN106208080A

CN106208080A - 一种低压线路有功功率调控系统

Info

Publication number: CN106208080A
Application number: CN201610808325.1A
Authority: CN
Inventors: 吴杰康
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2016-12-07

Abstract

本发明公开了一种低压线路有功功率调控系统，包括可控交流单元和不可控交流单元；可控交流单元包括整流模块、直流电阻以及逆变模块；整流模块的输入端连接电源交流母线；直流电阻串接于整流模块的输出端与逆变模块的输入端之间；逆变模块的输出端连接线路侧交流母线；整流模块的公共端与逆变模块的公共端相连；不可控交流单元包括开关，开关两端分别连接电源交流母线以及线路侧交流母线。本发明中能够根据需要选择有功功率的调控方式，方式多样化；同时，可控交流单元以及不可控交流单元互为备用，当其中任何一个单元中的装置出现故障，系统均可以采用另一种方式进行调控，避免了装置故障时影响后续输电线路的正常工作，可靠性高。

Description

一种低压线路有功功率调控系统

技术领域

本发明涉及配电控制技术领域，特别是涉及一种低压线路有功功率调控系统。

背景技术

在传统380V低压交流输电系统中，输电线路输出功率的调控一般采用如下两种方式中的一种：

第一种通过机械式的交流断路器来控制输电线路的通断，输电线路的输出功率按自然潮流进行分布，并由线路阻抗、负荷参数来决定。该方式很难对输电线路的输出功率进行实时控制。

另一种采用交直流混合输电技术，先通过整流装置将交流电变为直流电，经过几百公里或更长线路的输电后，再通过逆变装置将直流电变为交流电。

现有输电系统采用以上任一种方式进行有功功率调控，方式单一，且一旦装置出现故障，即会影响后续输电线路的正常工作，可靠性低。

因此，如何提供一种方式多样、可靠性高的低压线路有功功率调控系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种低压线路有功功率调控系统，能够根据需要选择有功功率的调控方式，方式多样化；同时，能够避免装置故障时影响后续输电线路的正常工作，提高可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种低压线路有功功率调控系统，包括可控交流单元和不可控交流单元；其中：

所述可控交流单元包括整流模块、直流电阻以及逆变模块；

所述整流模块的输入端连接电源交流母线；所述直流电阻串接于所述整流模块的输出端与所述逆变模块的输入端之间；所述逆变模块的输出端连接线路侧交流母线；所述整流模块的公共端与所述逆变模块的公共端相连；

所述不可控交流单元包括开关，所述开关两端分别连接所述电源交流母线以及所述线路侧交流母线。

优选地，所述开关具体为闸刀开关。

优选地，所述开关具体为交流断路器。

优选地，所述开关具体为空气开关。

优选地，所述整流模块具体为全桥整流器。

优选地，所述整流模块具体为晶闸管整流器。

优选地，所述逆变模块具体为全桥逆变器。

优选地，所述逆变模块具体为正弦波逆变器。

本发明提供了一种低压线路有功功率调控系统，包括相互并联的可控交流单元以及不可控交流单元，不可控交流单元包括一个开关，当开关闭合时，可控交流单元被短路，输电线路按照线路阻抗和负荷参数决定输出功率，即输出功率按自然潮流进行分布；当开关断开时，输电线路通过可控交流单元进行输电，可控交流单元包括整流模块、直流电阻以及逆变模块，能够对输电线路的输电功率进行实时控制。可见，本发明中能够根据需要选择有功功率的调控方式，方式多样化；同时，可控交流单元以及不可控交流单元互为备用，当其中任何一个单元中的装置出现故障，系统均可以采用另一种方式进行调控，避免了装置故障时影响后续输电线路的正常工作，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种低压线路有功功率调控系统的结构示意图；

图2为本发明提供的一种低压线路有功功率调控系统中可控交流单元的等效示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种低压线路有功功率调控系统，能够根据需要选择有功功率的调控方式，方式多样化；同时，能够避免装置故障时影响后续输电线路的正常工作，提高可靠性。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种低压线路有功功率调控系统，参见图1所示，图1为本发明提供的一种低压线路有功功率调控系统的结构示意图。该系统包括可控交流单元和不可控交流单元；其中：

可控交流单元包括整流模块2、直流电阻4以及逆变模块3；

整流模块2的输入端连接电源交流母线1；直流电阻4串接于整流模块2的输出端与逆变模块3的输入端之间；逆变模块3的输出端连接线路侧交流母线6；整流模块2的公共端与逆变模块3的公共端相连；

不可控交流单元包括开关5，开关5两端分别连接电源交流母线1以及线路侧交流母线6。

其中，这里的直流电阻4阻值视具体情况而定，本发明不作限定。

作为优选地，这里的开关5具体为闸刀开关。

另一种实施例中，这里的开关5具体为交流断路器，此时不可控交流单元还包括交流断路器必要的隔离开关。

另一种实施例中，这里的开关5具体为具有线路保护功能的自动开关。当由于线路故障导致电流过大时，自动开关自动断开，由可控交流单元进行调控，由于可控交流单元能够控制输出功率，即能够调控输出至线路的电流，故此时能够尽可能避免过大电流烧坏负载。当然本发明不限定开关5的具体类型，只要能够通过人为控制开断的开关5均在本发明的保护范围之内。

其中，这里的整流模块2具体为全桥整流器。另一种实施例中，这里的整流模块2具体为晶闸管整流器。具体采用哪种类型的整流器可根据实际情况而定，本发明对此不作限定。

其中，这里的逆变模块3具体为全桥逆变器。另一种实施例中，这里的逆变模块3具体为正弦波逆变器。具体采用哪种类型的逆变器可根据实际情况而定，本发明对此不作限定。

参见图2所示，图2为本发明提供的一种低压线路有功功率调控系统中可控交流单元的等效示意图。其中，整流模块2直流侧直流电压为：

E_dr＝K₀E_rcosα-R_rI_D

逆变模块3直流侧直流电压为：

E_di＝K₀(E_icosβ+X_L)+(R_i+R_L)I_D

直流电阻4上的直流电流为：

I_{D} = \frac{E_{d r} - E_{d i}}{R}

其中，K₀为由回路的接线系数，R_r为整流模块2的损耗对应的电阻，R_i为逆变模块3的损耗对应的电阻，R为直流电阻4的阻值，I_D为直流电阻4上的直流电流，E_r为整流模块2交流侧的交流电压方均根值，E_i为逆变模块3交流侧的交流电压方均根值，α为整流模块2的触发角，β为逆变模块3的触发角，R_L和X_L分别为输电线路7的电阻和电抗。

另外，本发明中电源交流母线1连接的交流电源可以为380V交流电源或380V以下的交流电源。当然，本发明对此不做限定。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种低压线路有功功率调控系统，其特征在于，包括可控交流单元和不可控交流单元；其中：

所述可控交流单元包括整流模块、直流电阻以及逆变模块；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述开关具体为闸刀开关。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述开关具体为交流断路器。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述开关具体为空气开关。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述整流模块具体为全桥整流器。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述整流模块具体为晶闸管整流器。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述逆变模块具体为全桥逆变器。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述逆变模块具体为正弦波逆变器。