CN110620384A - 基于即插即用移动式svc的用户低电压治理方法 - Google Patents

基于即插即用移动式svc的用户低电压治理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法，实施步骤包括确定目标用户的负荷大小和低电压幅值；根据目标用户的负荷大小和低电压幅值确定即插即用移动式SVC的安装容量Q；将不小于安装容量Q的即插即用移动式SVC安装在目标用户的进线处，通过即插即用移动式SVC对目标用户进行无功电压补偿以实现目标用户的低电压治理。本发明依据监测与测试到的用户低电压情况，加装一套即插即用的移动式SVC对用户电压进行控制，能够使得电压达到合格目标，满足居民正常用电需求，即插即用的移动式SVC充电方便，适用于家庭式、分散式安装，能够有效解决解决居民负荷高峰时段电压低的问题。

Description

基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法
技术领域
本发明涉及配电网动态无功电压控制技术，具体涉及一种基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法。
背景技术
目前，农村地区受供电半径、老旧线路及负荷波动大等影响，在用户负荷高峰期间存在低电压情况，影响用户空调、电饭煲等电器正常用电，不能满足人民日常用电需求。常规对上级变电站10kV电压母线、配电变压器调节等方式可以解决部分用户电压质量，但是难以解决末端用户负荷高峰时段低电压问题；通过配电变压器增容、线路升级改造等方式，存在投资大、时间长等局限，不适合在供电末端大规模投资应用。静止无功补偿器（StaticVar Compensation，SVC）是目前电力系统中应用最多、最为成熟的并联无功补偿设备，可实现安装点的电压动态调节，但小体积家用型SVC尚未在用户低电压中得到应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法，本发明依据监测与测试到的用户低电压情况，加装一套即插即用的移动式SVC对用户电压进行控制，能够使得电压达到合格目标，满足居民正常用电需求，即插即用的移动式SVC充电方便，适用于家庭式、分散式安装，能够有效解决解决居民负荷高峰时段电压低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法，实施步骤包括：
1）确定目标用户的负荷大小和低电压幅值；
2）根据目标用户的负荷大小和低电压幅值确定即插即用移动式SVC的安装容量Q；
3）将不小于安装容量Q的即插即用移动式SVC安装在目标用户的进线处，通过即插即用移动式SVC对目标用户进行无功电压补偿以实现目标用户的低电压治理。
可选地，步骤1）之前还包括对目标用户的电压进行监测和现场测试，基于电压监测与现场测试结果判别确定各个低电压时段发生低电压情况的目标用户的步骤。
可选地，所述发生低电压情况具体是指单相电压低于预设电压门槛值。
可选地，所述预设电压门槛值为198V，用户电压的标准值为220V。
可选地，步骤2）的详细步骤包括：
2.1）根据目标用户的负荷最大日监测数据，统计目标用户的最低电压值U；
2.2）计算目标用户的最低电压值U与用户电压的标准值之间的偏差作为即插即用移动式SVC的补偿电压差值ΔU；
2.3）统计目标用户的最大负荷情况确定最大负荷下的电流值I，将最大负荷下的电流值I乘以补偿电压差值ΔU得到即插即用移动式SVC的安装容量Q。
可选地，所述即插即用移动式SVC为单相结构，且包括蓄电池、信号生成电路、放大稳压电路、电压输出单元和控制单元，蓄电池的输出端依次通过信号生成电路、放大稳压电路、电压输出单元后连接在目标用户的电网进线处，控制单元通过采集目标用户的用户电压并以用户电压的标准值为控制目标闭环控制信号生成电路的工作状态。
可选地，所述放大稳压电路的输出端设有线钳，所述放大稳压电路的输出端通过线钳夹持固定在目标用户的进线处并与进线保持电连接。
可选地，步骤3）中通过即插即用移动式SVC对目标用户进行无功电压补偿以实现目标用户的低电压治理的详细步骤包括：
3.1）采集目标用户的用户电压；
3.2）根据用户电压确定插即用移动式SVC当前的执行模式，所述执行模式包括工作模式、可选工作模式和非工作模式三种执行模式；如果当前的执行模式为工作模式则跳转执行步骤3.3），如果当前的执行模式为可选工作模式则跳转执行步骤3.4），如果当前的执行模式为非工作模式则跳转执行步骤3.5）；
3.3）以用户电压的标准值为控制目标闭环控制信号生成电路的工作状态；采集目标用户的用户电压，判断用户电压是否已经进入正常电压区间，如果进入正常电压区间则结束并退出；否则， 跳转执行步骤3.3）继续进行治理；
3.4）读取针对可选工作模式设置的参数值，如果参数值为选择模式，则以用户电压的标准值为控制目标闭环控制信号生成电路的工作状态；采集目标用户的用户电压，判断用户电压是否已经进入正常电压区间，如果进入正常电压区间则结束并退出；否则， 跳转执行步骤3.4）继续进行治理；如果参数值为非选择模式，则直接结束并退出；
3.5）直接结束并退出。
可选地，步骤3.2）根据用户电压确定插即用移动式SVC当前的执行模式时，工作模式、可选工作模式和非工作模式三种模式的对应的用户电压区间分别为电压区间I [160-198)、电压区间II [198-230]、电压区间III (230-∞]。
可选地，所述即插即用移动式SVC还包括充电电路，所述蓄电池通过充电电路和电网相连，步骤3.4）中如果参数值为非选择模式的情况下以及步骤3.4）中还包括控制单元控制充电电路给蓄电池进行充电的步骤。
和现有技术相比，本发明具有下述优点：本发明方法包括确定目标用户的负荷大小和低电压幅值，根据目标用户的负荷大小和低电压幅值确定即插即用移动式SVC的安装容量Q，将不小于安装容量Q的即插即用移动式SVC安装在目标用户的进线处，通过即插即用移动式SVC对目标用户进行无功电压补偿以实现目标用户的低电压治理，可依据目标用户的低电压情况加装即插即用的移动式SVC对用户电压进行控制，能够使得电压达到合格目标，满足居民正常用电需求，即插即用的移动式SVC充电方便，适用于家庭式、分散式安装，能够有效解决解决居民负荷高峰时段电压低的问题。
附图说明
图1为本发明实施例方法的基本流程图。
图2为本发明实施例方法中实现目标用户的低电压治理的流程图。
图3为本发明实施例中的即插即用移动式SVC的结构示意图。
图4为作为对比的现有FC-TCR型SVC的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法的实施步骤包括：
1）确定目标用户的负荷大小和低电压幅值；
2）根据目标用户的负荷大小和低电压幅值确定即插即用移动式SVC的安装容量Q；
3）将不小于安装容量Q的即插即用移动式SVC安装在目标用户的进线处，通过即插即用移动式SVC对目标用户进行无功电压补偿以实现目标用户的低电压治理。
本实施例中，步骤1）之前还包括对目标用户的电压进行监测和现场测试，基于电压监测与现场测试结果判别确定各个低电压时段发生低电压情况的目标用户的步骤。
本实施例中，发生低电压情况具体是指单相电压低于预设电压门槛值。
本实施例中，预设电压门槛值为198V，用户电压的标准值为220V。
本实施例中，步骤2）的详细步骤包括：
2.1）根据目标用户的负荷最大日监测数据，统计目标用户的最低电压值U；
2.2）计算目标用户的最低电压值U与用户电压的标准值之间的偏差作为即插即用移动式SVC的补偿电压差值ΔU；
2.3）统计目标用户的最大负荷情况确定最大负荷下的电流值I，将最大负荷下的电流值I乘以补偿电压差值ΔU得到即插即用移动式SVC的安装容量Q，即：Q=ΔU×I。
如图3所示，本实施例中即插即用移动式SVC为单相结构，且包括蓄电池、信号生成电路、放大稳压电路、电压输出单元和控制单元，蓄电池的输出端依次通过信号生成电路、放大稳压电路、电压输出单元后连接在目标用户的电网进线处，控制单元通过采集目标用户的用户电压并以用户电压的标准值为控制目标闭环控制信号生成电路的工作状态。本实施例的蓄电池通过放大稳压电路连接在目标用户的电网进线处，可实现用户电压整体控制；即插即用移动式SVC采用电池供电，采用放大稳压电路实现220V电压输出，并通过闭环控制信号生成电路生成控制电压信号，然后通过放大稳压电路放大稳压后输出至进线处实现电压稳定控制；如4所示为现有的SVC结构示意图，现有的SVC一般为FC-TCR型，一般由晶闸管相控电抗器（TCR）、固定电容器兼滤波器（FC）及控制系统组成。相比现有FC-TCR型的SVC而言，本实施例的即插即用移动式SVC通过放大稳压电路代替晶闸管控制电路实现电压稳定输出，且不需要配置体积大的电抗器支路，可省去体积大的晶闸管控制电路及电抗器支路，具有体积小、携带、充电方便等特征，可实现即插即用，具有体积小、方便携带等特点。
本实施例中，放大稳压电路的输出端设有线钳，放大稳压电路的输出端通过线钳夹持固定在目标用户的进线处并与进线保持电连接，使得安装连接更加方便快捷，有利于提高治理的效率。
如图2所示，本实施例步骤3）中通过即插即用移动式SVC对目标用户进行无功电压补偿以实现目标用户的低电压治理的详细步骤包括：
3.1）采集目标用户的用户电压；
3.2）根据用户电压确定插即用移动式SVC当前的执行模式，执行模式包括工作模式、可选工作模式和非工作模式三种执行模式；如果当前的执行模式为工作模式则跳转执行步骤3.3），如果当前的执行模式为可选工作模式则跳转执行步骤3.4），如果当前的执行模式为非工作模式则跳转执行步骤3.5）；
3.3）以用户电压的标准值为控制目标闭环控制信号生成电路的工作状态；采集目标用户的用户电压，判断用户电压是否已经进入正常电压区间，如果进入正常电压区间则结束并退出；否则， 跳转执行步骤3.3）继续进行治理；
3.4）读取针对可选工作模式设置的参数值，如果参数值为选择模式，则以用户电压的标准值为控制目标闭环控制信号生成电路的工作状态；采集目标用户的用户电压，判断用户电压是否已经进入正常电压区间，如果进入正常电压区间则结束并退出；否则， 跳转执行步骤3.4）继续进行治理；如果参数值为非选择模式，则直接结束并退出；
3.5）直接结束并退出。
本实施例中，步骤3.3）~3.4）中的正常电压区间为用户电压的标准值±5V，作为中国等用户电压的标准值为220V的国家或地区而言，正常电压区间具体为220±5V。步骤3）中通过即插即用移动式SVC对目标用户进行无功电压补偿以实现目标用户的低电压治理时，当监测到用户电压值低于标准电压最低限值时，启动插即用移动式SVC的工作模式，以用户电压220V为控制目标实现动态电压补充控制，通过前述治理手段，可以使得用户电压稳定在220V附近，达到提升用户电压质量的目的。
本实施例中，步骤3.2）根据用户电压确定插即用移动式SVC当前的执行模式时，工作模式、可选工作模式和非工作模式三种模式的对应的用户电压区间分别为电压区间I[160-198)、电压区间II [198-230]、电压区间III (230-∞]。此外，上述电压区间也可以根据目标用户区域的实际电压波动情况进行按需设定。
本实施例中，即插即用移动式SVC还包括充电电路，蓄电池通过充电电路和电网相连，步骤3.4）中如果参数值为非选择模式的情况下以及步骤3.4）中还包括控制单元控制充电电路给蓄电池进行充电的步骤。
综上所述，本实施例基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法根据监测与测试到的用户低电压情况，依据用户负荷大小及低电压幅值，选择合适容量的即插即用移动式SVC，安装在用户进线处，即插即用移动式SVC具备即插即用功能；即插即用移动式SVC采用电池供电，通过放大回稳压路实现电压稳定输出，省去了晶闸管控制电路及体积大的电抗器支路，具有体积小、方便携带等特点；在用户电压合格的情况下，即插即用移动式SVC不工作，当用户电压低于198V时，可手动启动装置工作模式，以用户入口电压在220V为控制目标，波动范围不超过5V，从而提升用户电压质量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法，其特征在于实施步骤包括：
1）确定目标用户的负荷大小和低电压幅值；
2）根据目标用户的负荷大小和低电压幅值确定即插即用移动式SVC的安装容量Q；
3）将不小于安装容量Q的即插即用移动式SVC安装在目标用户的进线处，通过即插即用移动式SVC对目标用户进行无功电压补偿以实现目标用户的低电压治理。
2.根据权利要求1所述的基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法，其特征在于，步骤1）之前还包括对目标用户的电压进行监测和现场测试，基于电压监测与现场测试结果判别确定各个低电压时段发生低电压情况的目标用户的步骤。
3.根据权利要求2所述的基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法，其特征在于，所述发生低电压情况具体是指单相电压低于预设电压门槛值。
4.根据权利要求3所述的基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法，其特征在于，所述预设电压门槛值为198V，用户电压的标准值为220V。
5.根据权利要求1所述的基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法，其特征在于，步骤2）的详细步骤包括：
2.1）根据目标用户的负荷最大日监测数据，统计目标用户的最低电压值U；
2.2）计算目标用户的最低电压值U与用户电压的标准值之间的偏差作为即插即用移动式SVC的补偿电压差值ΔU；
2.3）统计目标用户的最大负荷情况确定最大负荷下的电流值I，将最大负荷下的电流值I乘以补偿电压差值ΔU得到即插即用移动式SVC的安装容量Q。
6.根据权利要求1所述的基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法，其特征在于，所述即插即用移动式SVC为单相结构，且包括蓄电池、信号生成电路、放大稳压电路、电压输出单元和控制单元，蓄电池的输出端依次通过信号生成电路、放大稳压电路、电压输出单元后连接在目标用户的电网进线处，控制单元通过采集目标用户的用户电压并以用户电压的标准值为控制目标闭环控制信号生成电路的工作状态。
7.根据权利要求6所述的基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法，其特征在于，所述放大稳压电路的输出端设有线钳，所述放大稳压电路的输出端通过线钳夹持固定在目标用户的进线处并与进线保持电连接。
8.根据权利要求6所述的基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法，其特征在于，步骤3）中通过即插即用移动式SVC对目标用户进行无功电压补偿以实现目标用户的低电压治理的详细步骤包括：
3.1）采集目标用户的用户电压；
3.2）根据用户电压确定插即用移动式SVC当前的执行模式，所述执行模式包括工作模式、可选工作模式和非工作模式三种执行模式；如果当前的执行模式为工作模式则跳转执行步骤3.3），如果当前的执行模式为可选工作模式则跳转执行步骤3.4），如果当前的执行模式为非工作模式则跳转执行步骤3.5）；
3.3）以用户电压的标准值为控制目标闭环控制信号生成电路的工作状态；采集目标用户的用户电压，判断用户电压是否已经进入正常电压区间，如果进入正常电压区间则结束并退出；否则，跳转执行步骤3.3）继续进行治理；
3.4）读取针对可选工作模式设置的参数值，如果参数值为选择模式，则以用户电压的标准值为控制目标闭环控制信号生成电路的工作状态；采集目标用户的用户电压，判断用户电压是否已经进入正常电压区间，如果进入正常电压区间则结束并退出；否则， 跳转执行步骤3.4）继续进行治理；如果参数值为非选择模式，则直接结束并退出；
3.5）直接结束并退出。
9.根据权利要求8所述的基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法，其特征在于，步骤3.2）根据用户电压确定插即用移动式SVC当前的执行模式时，工作模式、可选工作模式和非工作模式三种模式的对应的用户电压区间分别为电压区间I [160-198)、电压区间II [198-230]、电压区间III (230-∞]。
10.根据权利要求8所述的基于即插即用移动式SVC的用户低电压治理方法，其特征在于，所述即插即用移动式SVC还包括充电电路，所述蓄电池通过充电电路和电网相连，步骤3.4）中如果参数值为非选择模式的情况下以及步骤3.4）中还包括控制单元控制充电电路给蓄电池进行充电的步骤。
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