CN109888787A - 配电网负荷切换降损系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电网负荷切换降损系统，包括智能配变终端和与所述智能配变终端通信连接的分布于配电网各节点的多个负荷调节装置，每一个负荷调节装置均对应连接配电网节能补偿装置或用户负载，各个负荷调节装置均用于根据所述智能配变终端的控制信号协调控制对应的所述配电网节能补偿装置或对应的所述用户负载工作。本发明具有如下有益效果：通过在配电网各节点布设多个用于控制对应的配电网节能补偿装置和/或用户负载工作的负荷调节装置，每一个所述负荷调节装置与智能配变终端通信连接，实现了对各配电网节能补偿装置和各用户负载的远程智能协调控制，有利于降低配电网的线损率，提高了对应台区的供电质量和用户的用电满意度。

Description

配电网负荷切换降损系统

技术领域

本发明涉及降损系统技术领域，尤其是涉及一种降低线损率，提高供电效率和电网综合电压的合格率的配电网负荷切换降损系统。

背景技术

电网是电能的重要输送通道，电网自身节能降损是我国节能工作的重要组成部分。我国配电网点多面广，线路结构复杂，损耗较大，据相关统计，配电网自身的损耗占电网总损耗的50％以上。

近些年，国网各供电公司在改造电网结构，降低电网损耗等方面下足了功夫，比如对配电台区采取了诸如增添配电变压器数量，将配电变压器布设在台区负荷中心位置，缩短供电半径，加大电力传输线的直径，新架接户线等一系列以降损为目标的技术改造，也收到了较好地效果。但由于受限于资金、技术等方面的支持，不少地区的台区线损率仍然较高，拉低了该地区配电网综合电压的合格率，降低了供电效率和用户的用电满意度。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的线损率高，供电效率低和用电满意度低的不足，提供了一种降低线损率，提高供电效率和电网综合电压的合格率的配电网负荷切换降损系统。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种配电网负荷切换降损系统，包括智能配变终端和与所述智能配变终端通信连接的分布于配电网各节点的多个负荷调节装置，每一个负荷调节装置均对应连接配电网节能补偿装置或用户负载，各个负荷调节装置均用于根据所述智能配变终端的控制信号协调控制对应的所述配电网节能补偿装置或对应的所述用户负载工作；

所述智能配变终端包括：

变压模块，用于将于输电线上输入的电压或电流转换为可供各测量仪表和继电保护装置实现测量、计量和保护作用的标准电压和标准电流；

数据采集模块，连接所述变压模块，用于采集所述配电网的各项运行状态数据；

数字信号处理模块，连接所述数据采集模块，用于分析处理于所述数据采集模块处输入的各项数据并输出；

存储模块，连接所述数字信号处理模块，用于存储所述数字信号处理模块输出的各项数据信息；

第一通信模块，连接所述数字信号处理模块，用于实现与所述负荷调节装置的通信连接；

功能模块，连接所述数字信号处理模块，用于根据所述数字信号处理模块发送的执行指令并根据预设的切换策略生成第一负荷切换指令并输出；

显示模块，连接所述数字信号处理模块，用于显示经所述数字信号处理模块分析处理后的各项数据信息；

人机交互模块，连接所述数字信号处理模块，所述人机交互模块包括用户界面，用户可通过所述用户界面向所述智能配变终端预设所述切换策略。

本发明通过在配电网各节点布设多个用于控制对应的配电网节能补偿装置和/或用户负载工作的负荷调节装置，每一个所述负荷调节装置与智能配变终端通信连接，实现了对各配电网节能补偿装置和/或各用户负载的远程智能协调控制。

作为优选，所述功能模块包括：

数据采集单元，用于采集分布于配电网各节点的配电网节能补偿装置或用户侧的用户负载的电压和电流数据信息并输出；

三相电流不平衡度生成单元，连接所述数据采集单元，用于根据所述数据采集单元实时采集的所述数据信息并根据预设的所述切换策略生成实时三相电流不平衡度并输出；

判断单元，分别连接所述三相电流不平衡度生成单元和三相电流不平衡度限值单元，用于将所述三相电流不平衡度生成单元生成的所述实时三相电流不平衡度和预设于所述三相电流不平衡度限值单元内的三相电流不平衡度限值进行数据比对，进而判断是否执行控制所述负荷调节装置工作并输出判断结果；

操作单元，连接所述判断单元，用于基于所述判断单元作出的所述判断结果并根据所述切换策略生成对应的第一负荷切换指令并输出；

指令发送单元，连接所述操作单元，用于将所述操作单元生成的所述第一负荷切换指令发送给对应的所述负荷调节装置，进而控制所述负荷调节装置工作。

作为优选，所述数据采集模块包括模数转换单元，所述模数转换单元用于将于所述变压模块处输入的模拟信号转换为数字信号并输出。

作为优选，各个负荷调节装置均包括：

信号接收单元，用于接收所述智能配变终端发送的数据信息；

处理单元，连接所述信号接收单元，用于分析和处理于所述信号接收单元接收到的所述数据信息并输出第二负荷切换指令；

执行单元，连接所述处理单元，用于根据所述于所述处理单元处接收的所述第二负荷切换指令执行负荷切换操作；

第二通信单元，连接所述处理单元，用于实现与所述智能配变终端的通信连接。

作为优选，所述变压模块为互感器，所述数字信号处理模块为数字信号处理器，所述存储模块包括闪存和静态随机存取存储器，所述显示模块为显示屏。

作为优选，所述模数转换单元为模数转换器。

作为优选，各个负荷调节装置还包括三相换相开关、磁保持继电器、接触器、两接触器式自动转换开关、两断路器式自动转换开关、励磁专用转换开关和电动专用转换开关。

作为优选，配电网节能补偿装置包括无功补偿装置和谐波治理装置。

作为优选，所述无功补偿装置包括并联电容器、静止无功补偿器和电力半导体变流器；所述谐波治理装置包括有源滤波器和无源滤波器。

因此，本发明具有如下有益效果：通过在配电网各节点布设多个用于控制对应的配电网节能补偿装置和/或用户负载工作的负荷调节装置，每一个所述负荷调节装置与智能配变终端通信连接，实现了对各配电网节能补偿装置和各用户负载的远程智能协调控制，有利于降低配电网的线损率，提高了对应台区的供电质量和用户的用电满意度。

附图说明

图1是本发明的一种系统框图；

图2是本发明的智能配变终端的一种结构示意图；

图3是本发明的功能模块的一种结构示意图；

图4是本发明数据采集模块的一种结构示意图；

图5是本发明的负荷调节装置的一种结构示意图。

图中：智能配变终端1、负荷调节装置2、配电网节能补偿装置3、用户负载4、变压模块11、数据采集模块12、数字信号处理模块13、存储模块14、第一通信模块15、功能模块16、显示模块17、人机交互模块18、信号接收单元21、处理单元22、执行单元23、第二通信单元24、模数转换单元121、数据采集单元161、三相电流不平衡度生成单元162、判断单元163、三相电流不平衡度限值单元164、操作单元165、指令发送单元166。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步描述：

实施例

如图1和图2所示的实施例是配电网负荷切换降损系统，如图1所示，包括智能配变终端1和与所述智能配变终端通信连接的分布于配电网各节点的多个负荷调节装置2，每一个负荷调节装置均对应连接配电网节能补偿装置3或用户负载4，各个负荷调节装置均用于根据所述智能配变终端的控制信号协调控制对应的所述配电网节能补偿装置和/或对应的所述用户负载工作；

如图2所示，所述智能配变终端包括：

变压模块11，用于将于输电线上输入的电压或电流转换为可供各测量仪表和继电保护装置实现测量、计量和保护作用的标准电压和标准电流；变压模块为互感器，所述的标准电压和所述标准电流均为相对概念，不是绝对的电压值或电流值；所述标准电压的电压值和所述标准电流的电流值均根据使用的测量仪表或继电保护装置等设备的工作电压而确定；

数据采集模块12，连接所述变压模块，用于采集所述配电网的各项运行状态数据；如图4所示，所述数据采集模块包括模数转换单元121，所述模数转换单元用于将于所述变压模块处输入的模拟信号转换为数字信号并输出；所述模数转换单元为模数转换器；

数字信号处理模块13，连接所述数据采集模块，用于分析处理于所述数据采集模块处输入的各项数据并输出；所述数字信号处理模块为DSP数字信号处理器；

存储模块14，连接所述数字信号处理模块，用于存储所述数字信号处理模块输出的各项数据信息；所述存储模块包括闪存和静态随机存取存储器；

第一通信模块15，连接所述数字信号处理模块，用于实现与所述负荷调节装置的通信连接；

功能模块16，连接所述数字信号处理模块，用于根据所述数字信号处理模块发送的执行指令并根据预设的切换策略生成第一负荷切换指令并输出；

显示模块17，连接所述数字信号处理模块，用于显示经所述数字信号处理模块分析处理后的各项数据信息；所述显示模块为显示屏；

人机交互模块18，连接所述数字信号处理模块，所述人机交互模块包括用户界面，用户可通过所述用户界面向所述智能配变终端预设所述切换策略。

其中，智能配变终端还包括电力台区的配电变压器；配电网节能补偿装置包括无功补偿装置和谐波治理装置；无功补偿装置包括并联电容器、静止无功补偿器和电力半导体变流器；所述谐波治理装置包括有源滤波器和无源滤波器；如图3所示，所述功能模块包括：

数据采集单元161，用于采集分布于配电网各节点的配电网节能补偿装置或用户侧的用户负载的电压和电流数据信息并输出；

三相电流不平衡度生成单元162，连接所述数据采集单元，用于根据所述数据采集单元实时采集的所述数据信息并根据预设的所述切换策略生成实时三相电流不平衡度并输出；

判断单元163，分别连接所述三相电流不平衡度生成单元和三相电流不平衡度限值单元164，用于将所述三相电流不平衡度生成单元生成的所述实时三相电流不平衡度和预设于所述三相电流不平衡度限值单元内的三相电流不平衡度限值进行数据比对，进而判断是否执行控制所述负荷调节装置工作并输出判断结果；若比对结果为，所述实时三相电流不平衡度的数值大于或等于所述三相电流不平衡度限值，所述判断单元判断执行控制对应的负荷调节装置工作；若比对结果为，所述实时三相电流不平衡度的数值小于所述三相电流不平衡度限值，判断不执行控制负荷调节装置工作；

操作单元165，连接所述判断单元，用于基于所述判断单元作出的所述判断结果并根据所述切换策略生成对应的第一负荷切换指令并输出；

指令发送单元166，连接所述操作单元，用于将所述操作单元生成的所述第一负荷切换指令发送给对应的所述负荷调节装置，进而控制所述负荷调节装置工作；即负荷调节装置根据指令发送单元发送的第一负荷切换指令，控制对应的配电网节能补偿装置进行电能质量补偿工作或控制对应的用户负载进行换相操作。

如图5所示，各个负荷调节装置均包括：

信号接收单元21，用于接收所述智能配变终端发送的数据信息；

处理单元22，连接所述信号接收单元，用于分析和处理于所述信号接收单元接收到的所述数据信息并输出第二负荷切换指令；

执行单元23，连接所述处理单元，用于根据所述于所述处理单元处接收的所述第二负荷切换指令执行负荷切换操作；

第二通信单元24，连接所述处理单元，用于实现与所述智能配变终端的通信连接。

此外，各个负荷调节装置还包括三相换相开关、磁保持继电器、接触器、两接触器式自动转换开关、两断路器式自动转换开关、励磁专用转换开关和电动专用转换开关。

本发明通过在配电网各节点布设多个用于控制对应的配电网节能补偿装置或用户负载工作的负荷调节装置，每一个负荷调节装置与智能配变终端通信连接，实现了对各配电网节能补偿装置和各用户负载的远程智能协调控制，有利于降低配电网的线损率，提高了对应台区的供电质量和用户的用电满意度。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种配电网负荷切换降损系统，其特征在于，包括智能配变终端(1)和与所述智能配变终端通信连接的分布于配电网各节点的多个负荷调节装置(2)，每一个负荷调节装置均对应连接配电网节能补偿装置(3)或用户负载(4)，各个负荷调节装置均用于根据所述智能配变终端的控制信号协调控制对应的所述配电网节能补偿装置和/或对应的所述用户负载工作；

所述智能配变终端包括：

变压模块(11)，用于将于输电线上输入的电压或电流转换为可供各测量仪表和继电保护装置实现测量、计量和保护作用的标准电压和标准电流；

数据采集模块(12)，连接所述变压模块，用于采集所述配电网的各项运行状态数据；

数字信号处理模块(13)，连接所述数据采集模块，用于分析处理于所述数据采集模块处输入的各项数据并输出；

存储模块(14)，连接所述数字信号处理模块，用于存储所述数字信号处理模块输出的各项数据信息；

第一通信模块(15)，连接所述数字信号处理模块，用于实现与所述负荷调节装置的通信连接；

功能模块(16)，连接所述数字信号处理模块，用于根据所述数字信号处理模块发送的执行指令并根据预设的切换策略生成第一负荷切换指令并输出；

显示模块(17)，连接所述数字信号处理模块，用于显示经所述数字信号处理模块分析处理后的各项数据信息；

人机交互模块(18)，连接所述数字信号处理模块，所述人机交互模块包括用户界面，用户可通过所述用户界面向所述智能配变终端预设所述切换策略。

2.根据权利要求1所述的配电网负荷切换降损系统，其特征在于，所述功能模块包括：

数据采集单元(161)，用于采集分布于配电网各节点的配电网节能补偿装置或用户侧的用户负载的电压和电流数据信息并输出；

三相电流不平衡度生成单元(162)，连接所述数据采集单元，用于根据所述数据采集单元实时采集的所述数据信息并根据预设的所述切换策略生成实时三相电流不平衡度并输出；

判断单元(163)，分别连接所述三相电流不平衡度生成单元和三相电流不平衡度限值单元(164)，用于将所述三相电流不平衡度生成单元生成的所述实时三相电流不平衡度和预设于所述三相电流不平衡度限值单元内的三相电流不平衡度限值进行数据比对，进而判断是否执行控制所述负荷调节装置工作并输出判断结果；

操作单元(165)，连接所述判断单元，用于基于所述判断单元作出的所述判断结果并根据所述切换策略生成对应的第一负荷切换指令并输出；

指令发送单元(166)，连接所述操作单元，用于将所述操作单元生成的所述第一负荷切换指令发送给对应的所述负荷调节装置，进而控制所述负荷调节装置工作。

3.根据权利要求1所述的配电网负荷切换降损系统，其特征在于，所述数据采集模块包括模数转换单元(121)，所述模数转换单元用于将于所述变压模块处输入的模拟信号转换为数字信号并输出。

4.根据权利要求1所述的配电网负荷切换降损系统，其特征在于，各个负荷调节装置均包括：

信号接收单元(21)，用于接收所述智能配变终端发送的数据信息；

处理单元(22)，连接所述信号接收单元，用于分析和处理于所述信号接收单元接收到的所述数据信息并输出第二负荷切换指令；

执行单元(23)，连接所述处理单元，用于根据所述于所述处理单元处接收的所述第二负荷切换指令执行负荷切换操作；

第二通信单元(24)，连接所述处理单元，用于实现与所述智能配变终端的通信连接。

5.根据权利要求1所述的配电网负荷切换降损系统，其特征在于，所述变压模块为互感器，所述数字信号处理模块为数字信号处理器，所述存储模块包括闪存和静态随机存取存储器，所述显示模块为显示屏。

6.根据权利要求3所述的配电网负荷切换降损系统，其特征在于，所述模数转换单元为模数转换器。

7.根据权利要求4所述的配电网负荷切换降损系统，其特征在于，各个负荷调节装置还包括三相换相开关、磁保持继电器、接触器、两接触器式自动转换开关、两断路器式自动转换开关、励磁专用转换开关和电动专用转换开关。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的配电网负荷切换降损系统，其特征在于，配电网节能补偿装置包括无功补偿装置和谐波治理装置。

9.根据权利要求8所述的配电网负荷切换降损系统，其特征在于，所述无功补偿装置包括并联电容器、静止无功补偿器和电力半导体变流器；所述谐波治理装置包括有源滤波器和无源滤波器。