CN109831028A - 一种配电网低电压智能控制系统 - Google Patents

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吕文韬
吴俊�
楼伯良
陆承宇
徐群伟
马智泉
李培
陈�峰
查蕾
胡谆
黄弘扬
汪冬辉
王朝明
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Nanjing Soft Core Technology Co Ltd
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Nanjing Soft Core Technology Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种配电网低电压智能控制系统，包括一变电站，用于向多个配电台区提供输入电压；多个配变器，每一个所述配变器均用于向对应的所述配电台区内的用户负荷提供工作电压；多个无功补偿及调压装置，每一个所述无功补偿及调压装置均用于提高电网的功率因素和/或调整各电压中枢点的运行电压；多个低电压多智能体测控单元，每一个所述低电压多智能体测控单元用于控制对应的所述无功补偿及调压装置工作；一云端服务器，用于远程控制每一个所述低电压多智能体测控单元，进而控制所述无功补偿及调压装置，本发明可提高电网的功率因素和/或调整各电压中枢点的运行电压，有效解决了配电网的低电压问题。

Description

一种配电网低电压智能控制系统
技术领域
本发明涉及智能控制系统，尤其是一种配电网低电压智能控制系统。
背景技术
随着经济的飞速发展，社会用电量成倍增长，城市中低压配电网在城市电力销售中占据了大部分市场，但电网规划、建设相对滞后，现存电网结构薄弱，不再适应城市的需求，在一定程度上给企业生产和人们的日常生活带来不便。
目前，中低压配电网主要存在的问题是：低压线路供电半径过长，线路末端电压损耗过大，导致电压偏低；配电变压器的供电能力不足，随着空调等大容量电器的逐步实用，使得用电负荷迅速增大；低压线路供电能力不足，配变台区负荷预测不准，导致低压导线截面选择过小，而负荷发展较快，线路截面已不能满足载流量的要求。
发明内容
鉴于上述存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种配电网低电压智能控制系统，其通过控制多个无功补偿及调压装置，进而提高电网的功率因数和/或调整各电压中枢点的运行电压，以有效解决配电网的低电压问题。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是，一种配电网低电压智能控制系统，其包括：
一变电站，用于向多个配电台区提供输入电压；
多个配变，每一个所述配变均用于向对应的所述配电台区内的用户负荷提供工作电压；
多个电网数据监测设备，用于监测电网运行状态，并将监测到的数据实时传输给云端服务器；
多个无功补偿及调压装置，每一个所述无功补偿及调压装置均用于提高电网的功率因数和/或调整各电压中枢点的运行电压；
多个低电压多智能体测控单元，每一个所述低电压多智能体测控单元与对应的所述无功补偿及调压装置通信连接，用于控制对应的所述无功补偿及调压装置工作；
一云端服务器，所述云端服务器与每一个所述低电压多智能体测控单元通信连接，用于根据预设的控制规则远程控制每一个所述低电压多智能体测控单元，进而控制对应的所述无功补偿及调压装置工作。
作为本发明的一种优选方案，所述无功补偿及调压装置包括无功补偿装置和调压装置；其中，所述无功补偿装置包括同步调相机、开关投切固定电容、静止无功补偿器和静止无功发生器中的一种或多种。
作为本发明的一种优选方案，所述调压装置包括无载调压配电变压器、有载调压配电变压器、有载调容配电变压器和单双向调压器中的一种或多种。
作为本发明的一种优选方案，每一个所述低电压多智能体测控单元相互之间通过有线或无线方式实现通信连接。
作为本发明的一种优选方案，每一个所述低电压多智能体测控单元与对应的所述无功补偿及调压装置均通过有线或无线方式实现通信连接。
作为本发明的一种优选方案，每一个所述低电压多智能体测控单元与所述云端服务器通过无线方式实现通信连接。
作为本发明的一种优选方案，所述的有线方式包括光纤通信连接。
作为本发明的一种优选方案，所述的无线方式包括载波、Zigbee、4G和GPRS通信连接。
作为本发明的一种优选方案，所述的配电网低电压智能控制系统还包括一配电网低电压智能控制平台，所述配电网低电压智能控制平台与所述云端服务器通信连接，用于根据预设的控制规则自动控制每一个所述无功补偿及调压装置工作。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：本发明可远程控制多个无功补偿及调压装置工作，进而提高电网的功率因数和/或调整各电压中枢点的运行电压，有效解决了配电网的低电压问题。
附图说明
图1是本发明实施例一或实施例二提供的配电网低电压智能控制系统的结构示意图；
图2是本发明实施例一或实施例二提供的配电网低电压智能控制系统中的云端服务器与低电压多智能体测控单元的通信连接结构示意图；
图3是本发明实施例二提供的配电网低电压智能控制系统中的云端服务器与配电网低电压智能控制平台的通信连接结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例一
本发明实施例一提供的配电网低电压智能控制系统，请参照图1，包括：
一变电站1，用于向多个配电台区100提供输入电压；
多个配变2，每一个所述配变2均用于向对应的所述配电台区100内的用户负荷提供工作电压；
多个电网数据监测设备(图中未示出)，均分布在各电压监测点上，用于监测电网运行状态，并将监测到的数据实时传输给云端服务器；
多个无功补偿及调压装置3，每一个所述无功补偿及调压装置3均用于提高电网的功率因数和/或调整各电压中枢电的运行电压，这里所述的无功补偿及调压装置3包括无功补偿装置和调压装置，其中所述的无功补偿装置可以是同步调相机、开关投切固定电容、静止无功补偿器、静止无功发生器或其他无功补偿设备。所述的调压装置可以是无载调压配电变压器、有载调压配电变压器、有载调容配电变压器和单双向调压器等；每一个所述的无功补偿装置和每一个所述的调压装置可根据实际需要分布设置在电网的各个电压中枢点或各供电设备上，比如分布设置在所述变电站和每一个配电台区相连的任意一个电缆节点上，也可以设置在配电台区内的任意一个电缆节点上；当然所述的供电设备比如变电站、配变等本身可以具备无功补偿和/或电压调节功能，这样就无需再在供电设备上增设无功补偿装置或调压装置；
多个低电压多智能体测控单元4，每一个所述低电压多智能体测控单元4与对应的所述无功补偿及调压装置3通信连接，每一个所述的低电压多智能体测控单元4均用于控制对应的所述无功补偿及调压装置3工作；所述的低电压多智能体测控单元4同样分布设置在电网的各个电压中枢点上或各供电设备上；
一云端服务器5，所述的云端服务器5与每一个所述的低电压多智能体测控单元4通信连接，用于分析处理每一个所述电网数据监测设备传输的数据，并根据预设的控制规则远程控制每一个所述低电压多智能体测控单元4，进而控制对应的所述无功补偿及调压装置3工作。
需要说明的是，为了实现每一个所述低电压多智能体测控单元4相互之间、每一个所述多智能体测控单元4与对应的所述无功补偿及调压装置3以及与所述云端服务器5的无障碍通信，本发明实施例一提供有线和无线两种通信方式实现设备间的数据交互，其中有线通信方式优选为光纤通信连接，所述的无线方式则包括载波、Zigbee、4G和GPRS通信连接。每一个所述低电压多智能体测控单元4相互之间和每一个所述低电压多智能体测控单元4与对应的所述无功补偿及调压装置3之间可通过有线或无线方式实现通信连接，电网工作人员可根据实际情况灵活选择有线或无线通信方式。
另外需要说明的是，为了简化所述的配电网低电压智能控制系统的整体结构，每一个所述的低电压多智能体测控单元4还同时具备量测和显示各电压监测点电压的功能，这样仅需要将所述的低电压多智能体测控单元4设置在各电压监测点上，便无需再在各电压监测点设置所述的电网数据监测设备，可大幅降低企业的设备成本和安装成本。
为了实现对每一个所述低电压多智能体测控单元4的远程控制，请参照图2，所述云端服务器5与每一个所述低电压多智能体测控单元4优选通过无线方式进行通信连接。
应用本实施例一提供的所述配电网低电压智能控制系统实现对配电网低电压智能控制的工作原理如下：
分布在各电压监测点上的各个电网数据监测设备或各所述低电压多智能体测控单元4将监测到的电网运行状态信息实时传输给所述的云端服务器5，所述云端服务器5根据预设的判断规则首先判断各电压监测点的电压是否异常，若判断出某个电压监测点存在电压异常，则所述云端服务器5根据预设的控制规则向该电压监测点对应的所述低电压多智能体测控单元4发送一控制信号，该低电压多智能体测控单元4根据接收到的所述控制信号控制对应的所述无功补偿及调压装置3进行无功补偿和/或调压操作，直至该电压监测点的电压回复到预设的电压值。
实施例二
请参照图3，实施例二与实施例一的区别在于，本实施例二提供的配电网低电压智能控制系统还包括一配电网低电压智能控制平台6，所述的配电网低电压智能控制平台6与所述云端服务器5通信连接，用于显示于所述电网数据监测设备接收的电网运行状态信息，并可根据预设的控制规则自动控制每一个所述低电压多智能体测控单元4工作，进而控制对应的所述无功补偿及调压装置3工作。所述的配电网低电压智能控制平台6包括一用户界面，用户可通过该用户界面向每一个所述低电压多智能体测控单元4发送控制信号。
应用本实施例二提供的所述配电网低电压智能控制系统实现对配电网低电压智能控制的工作原理如下：
分布在各电压监测点上的各个电网数据监测设备将监测到的电网运行状态信息实时传输给所述的云端服务器5，所述云端服务器5将接收到的数据转发给所述配电网低电压智能控制平台6作进一步分析处理，所述配电网低电压智能控制平台6根据预设的判断规则首先判断各电压监测点的电压是否异常，若判断出某个电压监测点存在电压异常，则所述配电网低电压智能控制平台6根据预设的控制规则向该电压监测点对应的所述低电压多智能体测控单元4发送一控制信号，该低电压多智能体测控单元4根据接收到的所述控制信号控制对应的所述无功补偿及调压装置3进行无功补偿和/或调压操作，直至该电压监测点的电压回复到预设的电压值。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种配电网低电压智能控制系统，其特征在于，包括：
一变电站，用于向多个配电台区提供输入电压；
多个配变，每一个所述配变均用于向对应的所述配电台区内的用户负荷提供工作电压；
多个电网数据监测设备，用于监测电网运行状态，并将监测到的数据实时传输给云端服务器；
多个无功补偿及调压装置，每一个所述无功补偿及调压装置均用于提高电网的功率因数和/或调整各电压中枢点的运行电压；
多个低电压多智能体测控单元，每一个所述低电压多智能体测控单元与对应的所述无功补偿及调压装置通信连接，用于控制对应的所述无功补偿及调压装置工作；
一云端服务器，所述云端服务器与每一个所述低电压多智能体测控单元通信连接，用于根据预设的控制规则远程控制每一个所述低电压多智能体测控单元，进而控制对应的所述无功补偿及调压装置工作。
2.如权利要求1所述的配电网低电压智能控制系统，其特征在于，所述无功补偿及调压装置包括无功补偿装置和调压装置；其中，所述无功补偿装置包括同步调相机、开关投切固定电容、静止无功补偿器和静止无功发生器中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的配电网低电压智能控制系统，其特征在于，所述调压装置包括无载调压配电变压器、有载调压配电变压器、有载调容配电变压器和单双向调压器中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的配电网低电压智能控制系统，其特征在于，每一个所述低电压多智能体测控单元相互之间通过有线或无线方式实现通信连接。
5.如权利要求1所述的配电网低电压智能控制系统，其特征在于，每一个所述低电压多智能体测控单元与对应的所述无功补偿及调压装置均通过有线或无线方式实现通信连接。
6.如权利要求1所述的配电网低电压智能控制系统，其特征在于，每一个所述低电压多智能体测控单元与所述云端服务器通过无线方式实现通信连接。
7.如权利要求4-5所述的配电网低电压智能控制系统，其特征在于，所述的有线方式包括光纤通信连接。
8.如权利要求4-6所述的配电网低电压智能控制系统，其特征在于，所述的无线方式包括载波、Zigbee、4G和GPRS通信连接。
9.如权利要求1所述的配电网低电压智能控制系统，其特征在于，还包括一配电网低电压智能控制平台，所述配电网低电压智能控制平台与所述云端服务器通信连接，用于根据预设的控制规则自动控制每一个所述无功补偿及调压装置工作。
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