CN204407900U - 用于农村低电压电网治理的调控系统 - Google Patents
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Abstract
用于农村低电压电网治理的调控系统，由调控管理主站、通信单元及设备终端单元组成，设备终端单元从变电站到供给用户的低压线路中依次设有第一级有载调压与变电站集中补偿装置、第二级多级线路无功补偿装置、第三级有载调压变压器、第四级低压无功补偿装置和低电压监测仪，设备终端单元的低压线路接有低电压监测仪，低电压监测仪和设备终端单元的每级调控设备均通过通信单元建立连接。本实用新型提升了农村电网末端的电压，解决了由于低电压导致的烧毁电动机、设备无法正常运行等问题；降低了线路无功电流流动，减少电能损耗；为出现该问题的部分电力用户提供可靠电压质量，保障农村电气化建；提高农网供电电压质量，减少电能损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及农村配网系统领域，具体的说是一种用于农村低电压电网治理的调控系统。
背景技术
当前，我国经济处于转型阶段，农村用电需求的快速增长致使部分农村电网出现供应力不足、电压质量下降的情况。据农电部统计，目前全国存在“低电压”的配电变压器占36.4%，个别农村用户“低电压”问题比较突出。经实际考察，国内的低电压治理从实际应用中呈现出电压调控设备选择不合理、电压调控策略不完善、效果不明显等问题。如2013年1月30日申请的，公布号CN102904268A“一种三级联调无功补偿系统”国家专利中，存在以下问题：（1）、该实用新型内容多为农网的无功补偿领域，并没有准确清楚地叙述提高电网末端的低电压的详细过程；（2）、TSC、SVG无功设备成本较高不适合应用于农村电网，实用性不强；（3）、电压调控手段不够，往往出现上级电网电压处于合格范围、下级电网调节手段已用尽；（4）、无电压调控方式的叙述。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有农村配网系统存在电压调控设备选择不合理、电压调控策略不完善、难以解决电压质量下降的问题，提供一种用于农村低电压电网治理的调控系统，解决了农村电网低电压问题导致的电压合格率低的缺陷。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案为：用于农村低电压电网治理的调控系统，该系统由用于对电网各节点调压设备监控、保护、调控管理、数据分析和储存打印的调控管理主站、用于各种信息数据的汇集、转发和信息上传下达的通信单元，以及用于对调压设备运行的数据监控、参数调整和动作控制的设备终端单元组成，所述的设备终端单元从变电站到供给用户的低压线路中依次设有第一级有载调压与变电站集中补偿装置、第二级多级线路无功补偿装置、第三级有载调压变压器、第四级低压无功补偿装置和低电压监测仪，设备终端单元的低压线路接有低电压监测仪，低电压监测仪和设备终端单元的每级调控设备均通过通信单元建立连接。
本实用新型中，调控管理主站包括前置交换机、网络防火墙、PC服务器和主站软件，调控管理主站应当具备开环、闭环控制，有加密措施；通信协议版本应该统一。
所述的通信单元由电缆或光纤入网、无线通讯专网或GPRS/CDMA公网组成。其中，第二级多级线路无功补偿装置、第三级有载调压变压器、第四级低压无功补偿装置和低电压监测仪接收无线通讯专网或GPRS/CDMA公网的输出信号，第一级有载调压与变电站集中补偿装置接收电缆或光纤入网的输出信号。
本实用新型的有益效果：1、本实用新型通过提供一种农网低电压的调控系统，针对性提出适合农村低电压解决的电压四级调控系统和调控设备选择等内容，其中，调控系统由调控管理主站、通信单元和设备终端单元三个系统组成，综合利用现代通讯技术、自动化控制技术，以电压多级协调控制主站系统为核心，实现对辖区内第一级-有载调压主变及站内集中补偿、第二级-多级线路无功补偿、第三级-有载调压变压器、第四级-低压无功补偿四级设备同层多项和不同层多级电压及无功协调控制，有效提高线路末端电压质量，解决低电压问题。
2、本实用新型提升了农村电网末端的电压，解决了由于低电压导致的烧毁电动机、设备无法正常运行等问题；降低了线路无功电流流动，减少电能损耗；为出现该问题的部分电力用户提供可靠电压质量，保障农村电气化建；从经济方面而言，可使农网产品由单机到系统化销售；提高农网供电电压质量，减少电能损耗。
附图说明
图1为本实用新型的调控系统组成框架图；
图2为本实用新型中调控系统的调控逻辑原理图。
具体实施方式
用于农村低电压电网治理的调控系统，该系统由用于对电网各节点调压设备监控、保护、调控管理、数据分析和储存打印的调控管理主站、用于各种信息数据的汇集、转发和信息上传下达的通信单元，以及用于对调压设备运行的数据监控、参数调整和动作控制的设备终端单元组成。
如图1所示，该调控系统分为三个基本层次，即第一层-调控管理主站，作为该调控系统的中枢控制部分，主要作用是采集第二层-通信单元中传输线路末端低电压数据，同时，采集各级电压调控设备运行数据并储存，当发现某个末端线路出现低电压时（这里所说的低电压指低于农网要求的电压值，各地区各负荷性质要求值不同，如民用相电压198～235V），调控管理主站中的CPU处理器调出储存数据进行数据库内方案分析，根据出现低电压的地点、低电压严重性、投入调控设备后的模拟响应计算筛选出最有效的调控方案。
第二层-通信单元，即实现数据的上传下达。由于农村电网设备安装位置点多面广，通讯可采用无线专网或GPRS/CDMA公网，安全上按照用电信息采集系统的加密技术及相关防护措施进行；另有一些如35kV、110kV变电站内集中补偿装置、有载调压主变现成的有线通信路径即电缆或光纤入网，可在调度室追加端口直接使用。
第三层-设备终端单元，即实施调控电压的配电设备，作用是负责对该点监测的线路数据进行存储、上传、接收参数调整及动作命令。一般从变电站至低压线路的设备终端单元由第一级有载调压与变电站集中补偿装置、第二级多级线路无功补偿装置、第三级有载调压变压器、第四级低压无功补偿装置和低电压监测仪五种设备组成。调控管理主站采集通信单元中传输线路末端的低电压数据以及设备终端单元的运行数据并储存，当其中一个传输线路末端的低电压数据低于农网要求的电压值时，调控管理主站调出数据库中的储存数据并进行数据分析，根据出现低电压的地点、低电压严重性、投入设备终端单元的模拟响应计算，筛选出最有效的调控系统。第二级多级线路无功补偿装置、第三级有载调压变压器、第四级低压无功补偿装置和低电压监测仪接收无线通讯专网或GPRS/CDMA公网的输出信号，第一级有载调压与变电站集中补偿装置接收电缆或光纤入网的输出信号。
其中，调控管理主站包括前置交换机、网络防火墙、PC服务器和主站软件，参数配置：AC220V或380V，最大IP接入10万个，PC服务器CPU2.0Hz、内存1.97GB、硬盘120GB以上，无线专网或公网通信。
第一级有载调压与变电站集中补偿装置的参数配置：AC10kV，专用电容投切开关，不小于三路补偿，配备串联电抗器。具备自动、手动投切，兼无功补偿与又在调压功能，配备RS485接口。
第二级多级线路无功补偿装置的参数配置：AC10kV，专用电容投切开关双路补偿，总容量≤400kvar。具备自动、手动投切，每路补偿容量≤200kvar。
第三级有载调压变压器的参数配置：AC10kV，分接档位±2×5%，具备手动、自动调压。
第四级低压无功补偿装置的参数配置：AC0.4kV，共补＋分补模式复合开关投切，总容量≤90kvar。具备自动、手动投切，每路补偿容量≤10kvar。
低电压监测仪的参数配置：AC380V，0~450V。
本实用新型采用四级电压控制模式的主要优点在于从空间上对无功电压进行控制区域的划分，并通过对各区域中主导节点的控制来实现对该区域的控制，这样充分利用了区域内的无功资源，避免了无功的大范围流动。
具体而言，所述农村电网从变电站到供给用户的低压线路设有四级调控设备，所述的四级调控设备依次为用于调控变电站的第一级有载调压与变电站集中补偿装置、用于调控中压线路的第二级多级线路无功补偿装置、用于调控配电台区的第三级有载调压变压器和用于调控低压线路的第四级低压无功补偿装置；所述的低压线路接有低电压监测仪，低电压监测仪和每级调控设备均通过网络或无线通讯与调控管理主站建立连接；当低电压监测仪检测到从变电站到供给用户的低压线路中某处低电压不正常，调控管理主站根据该低电压发生的时间依先发现先处理原则，按照线路末级到高级电压的顺序强制调控距离发生处最近的设备，调控后的电压数值通过网络或无线通讯传输至调控管理主站中，并与调控管理主站中对应低电压不正常位置储存的电压数据参考值进行比较，若满足标准，重新开始监测；反之，线路中的电压保护装置报警。该调控系统的控制原理与过程如图2所示，正常情况下低电压的调控方式有三种：
（1）、根据低电压通常发生在电网最末端的经验和概率为依据，当低电压监测仪发现线路某点出现低电压后，系统会根据该低电压发生的时间、地点依先发现先处理，并按线路末级到高级电压的顺序强制调控发生点最近的设备。由于装设调压的设备容量、档位均经过计算设计且使用多级无功补偿和多档调压变压器，所以，设备调控后均能达到预期效果，此种调压方式简单、准确、实用、响应时间短。
（2）、当发生低电压点的最近设备及上级设备调控裕度用尽时，就要考虑更上级的调压设备，系统会根据更上级设备的调压裕度空间、调压后不同层的电压影响、低电压不同点的数量、经济性指标判断：a、直接投入或调控更上级设备；b、投入或调控更上级设备而退掉所有下级设备；c、投入或调控更上级设备+选择性投入或调控下级设备。此种调控方式同样允许电容器在过补偿状态下进行。
（3）、当发生低电压点的最近的调压设备调控手段用尽时，系统会计算分析上级电容器或调压变压器的调压裕度，根据当前低电压的数值、不同点的数量、投入经济性判断：a、直接投入或调控上级设备；b、退掉本级调压设备改为投入或调控上级设备。此种调控方式允许电容器在过补偿状态下进行。
Claims (4)
1.用于农村低电压电网治理的调控系统，其特征在于：该系统由用于对电网各节点调压设备监控、保护、调控管理、数据分析和储存打印的调控管理主站、用于各种信息数据的汇集、转发和信息上传下达的通信单元，以及用于对调压设备运行的数据监控、参数调整和动作控制的设备终端单元组成，所述的设备终端单元从变电站到供给用户的低压线路中依次设有第一级有载调压与变电站集中补偿装置、第二级多级线路无功补偿装置、第三级有载调压变压器、第四级低压无功补偿装置和低电压监测仪，设备终端单元的低压线路接有低电压监测仪，低电压监测仪和设备终端单元的每级调控设备均通过通信单元建立连接。
2.根据权利要求1所述的用于农村低电压电网治理的调控系统，其特征在于：所述的调控管理主站包括前置交换机、网络防火墙、PC服务器和主站软件。
3.根据权利要求1所述的用于农村低电压电网治理的调控系统，其特征在于：所述的通信单元由电缆或光纤入网、无线通讯专网或GPRS/CDMA公网组成。
4.根据权利要求3所述的用于农村低电压电网治理的调控系统，其特征在于：所述的第二级多级线路无功补偿装置、第三级有载调压变压器、第四级低压无功补偿装置和低电压监测仪接收无线通讯专网或GPRS/CDMA公网的输出信号，第一级有载调压与变电站集中补偿装置接收电缆或光纤入网的输出信号。
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|---|---|---|---|---|
| CN107546752A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-01-05 | 中石化川气东送天然气管道有限公司 | 一种svg动态补偿系统和方法 |
| CN110034566A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-07-19 | 沈阳农业大学 | 一种中低压配电网集中就地分级分区电压控制方法 |
| CN113572174A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-10-29 | 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司 | 一种配网供电质量调控装置及其自动调压方法 |
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