CN208433756U - 一种配电网电能质量治理设备控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力设备应用技术领域，更具体地，涉及一种配电网电能质量治理设备控制器。本装置与静止无功发生器和调压变压器连接，包括触控板交互模块、系统控制电路、状态采集电路、电源模块和外部接口模块，外部接口模块、状态采集电路、系统控制电路、触控板交互模块依次电连接，电源模块分别与状态采集电路、系统控制电路、触控板交互模块和外部接口模块电连接，静止无功发生器和调压变压器与外部接口模块电连接。能够协同控制用户侧SVG的无功补偿量、电容器的投运切除，调压变压器档位调节，保证用户侧的电压与无功维持在正常工作区，减少线路损耗，减少谐波的产生，维持线路末端电压稳定。

Description

一种配电网电能质量治理设备控制器

技术领域

本实用新型涉及电力设备应用技术领域，更具体地，涉及一种配电网电能质量治理设备控制器。

背景技术

如今，随着国内SVG企业的发展，SVG成本不断降低，对于配电线路末端的无功补偿措施也由投切电容逐渐向SVG过渡。同时由于分布式发电的不确定性，配网输电线路末端电压发生较大波动的概率上升，在配电网亟需一种兼具投切电容、SVG与电压调节功能的控制设备。

现阶段配网电能质量治理主要采用的措施主要是传统的无功补偿（电容器和电抗器）、动态无功补偿（SVC和D-STATCOM）、调压器以及带无功调节能力的DG（分布式电源）。传统的无功补偿方式虽然有助于提高电压并减少功率损耗，但其容性和感性补偿分离，离散调节，频繁动作容易损坏。动态无功补偿方式则实现了连续调节，响应迅速，可双向调节，却价格昂贵，体积较大，维护难度大。调压器在电压调节上效果明显，但无法解决无功缺额问题，可能造成电压失稳，增加功率损耗。分布式电源本身电能质量较为不稳定，也难以统一调度管理。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种配电网电能质量治理设备控制器，能够协同控制用户侧SVG的无功补偿量、电容器的投运切除，调压变压器档位调节，保证用户侧的电压与无功维持在正常工作区，减少线路损耗，减少谐波的产生，维持线路末端电压稳定。同时具有良好的散热能力，能够长时间稳定高效运行，解决了背景技术中存在的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种配电网电能质量治理设备控制器，本装置与静止无功发生器和调压变压器连接，包括触控板交互模块、系统控制电路、状态采集电路、电源模块和外部接口模块，所述的外部接口模块、状态采集电路、系统控制电路、触控板交互模块依次电连接，所述的电源模块分别与状态采集电路、系统控制电路、触控板交互模块和外部接口模块电连接，静止无功发生器和调压变压器与外部接口模块电连接。

在本装置中，通过外部接口模块作为采集端口对接测量口，通过状态采集电路对关口电流和电压进行数据信息采集，经采集处理后的数据信息传输至系统控制电路模块中进行信息处理，并通过触控板交互模块将状态信息展示至工作人员，工作人员通过触控板交互模块可以对系统控制电路发出控制指令，使系统控制电路能够控制接入至本装置的静止无功发生器和调压变压器使其发生动作，从而实现解决无功缺额问题，电源模块为状态采集电路、触控板交互模块以及系统控制电路供电。能够协同控制用户侧SVG的无功补偿量、电容器的投运切除，调压变压器档位调节，保证用户侧的电压与无功维持在正常工作区，减少线路损耗，减少谐波的产生，维持线路末端电压稳定。

进一步的，所述的外部接口模块包括信号输入接口、信号输出接口和电源接口，所述的信号输入接口与状态采集电路电连接，所述的信号输出接口与系统控制电路电连接，所述的电源接口与电源模块电连接。

进一步的，所述的触控板交互模块为触控面板，可以显示控制信息，关口电压、无功瞬时值，操作员可以使用触控面板对控制器进行设置。

进一步的，还包括壳体，所述的触控板交互模块、系统控制电路、状态采集电路和电源模块均设壳体内，所述的壳体前端设置了触控面板、电源开关和复位键，所述的壳体后端设置了电源接口、信号输入接口和信号输出接口和USB接口。USB接口可以用于连接计算机导出控制器运行数据。

进一步的，所述的壳体顶部设有散热槽，可以增大散热面积和节省材料。

进一步的，所述的壳体底部设有滑槽导轨，拆卸组装方便，便于拆机清洁、维护。

进一步的，所述的信号输入接口包括三相电流输入口、三相电压输入口及备用口且相互绝缘且形状大小相同。

与现有技术相比，有益效果是：本装置可以实现协同控制用户侧SVG的无功补偿量、电容器的投运切除，调压变压器档位调节，保证用户侧的电压与无功维持在正常工作区，减少线路损耗，减少谐波的产生，使线路末端电压维持稳定。解决无功缺额问题，避免电压失稳，减少功率损耗，且外壳设计具有良好的散热能力，能够长时间稳定高效运行。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型壳体的整体结构示意图；

图3是本实用新型背面的结构示意图；

图4是本实用新型在一个实施例中分区图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1所示，一种配电网电能质量治理设备控制器，本装置与静止无功发生器和调压变压器连接，包括触控板交互模块a、系统控制电路b、状态采集电路c、电源模块d和外部接口模块e，外部接口模块e、状态采集电路c、系统控制电路b、触控板交互模块a依次电连接，电源模块d分别与状态采集电路c、系统控制电路b、触控板交互模块a和外部接口模块e电连接，静止无功发生器和调压变压器与外部接口模块e电连接。

在本装置中，通过外部接口模块e作为采集端口对接测量口，通过状态采集电路c对关口电流和电压进行数据信息采集，经采集处理后的数据信息传输至系统控制电路b模块中进行信息处理，并通过触控板交互模块a将状态信息展示至工作人员，工作人员通过触控板交互模块a可以对系统控制电路b发出控制指令，使系统控制电路b能够控制接入至本装置的静止无功发生器和调压变压器使其发生动作，从而实现解决无功缺额问题，电源模块d为状态采集电路c、触控板交互模块a以及系统控制电路b供电。能够协同控制用户侧SVG的无功补偿量、电容器的投运切除，调压变压器档位调节，保证用户侧的电压与无功维持在正常工作区，减少线路损耗，减少谐波的产生，维持线路末端电压稳定。

外部接口模块e包括信号输入接口6、信号输出接口5和电源接口8，信号输入接口6与状态采集电路c电连接，信号输出接口5与系统控制电路b电连接，电源接口8与电源模块d电连接。

在本实施例中，触控板交互模块a为触控面板2，可以显示控制信息，关口电压、无功瞬时值，操作员可以使用触控面板对控制器进行设置。

如图2、3所示，还包括壳体1，触控板交互模块a、系统控制电路b、状态采集电路c和电源模块d均设壳体1内，壳体1前端设置了触控面板2、电源开关3和复位键4，壳体1后端设置了电源接口8、信号输入接口6和信号输出接口5和USB接口7。USB接口7可以用于连接计算机导出控制器运行数据。壳体1顶部设有散热槽，可以增大散热面积和节省材料。壳体1底部设有滑槽导轨，拆卸组装方便，便于拆机清洁、维护。

在本实施例中，信号输入接口6包括三相电流输入口、三相电压输入口及备用口且相互绝缘且形状大小相同。

本装置在使用时，通过电源接口8接入220V交流电，打开电源开关3，通过触控面板2判断通信管理机是否正常启动运行，信号输入接口6，信号输出口接入其他电力设备的通信接线。当触控面板2出现死机情况，可通过复位键4重置。

如图4所示的分区图，按照固定的电压和无功功率上下限将电压-无功平面划分为9个区域，说明本装置的具体控制原理：

1)当关口电压越上限UH，关口无功合格（区域1），调压变压器升档降压至电压合格；若调压变压器分接头档位已调至最高档，而电压仍越上限UH，则强切电容；若此时电压仍越上限UH，SVG不再进行无功补偿。

2)当关口电压越上限UH，关口无功越上限QH（区域2），调压变压器升档降压至电压合格；若调压变压器分接头档位已调至最高档，而电压仍越上限UH，则强切电容；若此时电压仍越上限UH，SVG不再进行无功补偿。

3)当端口电压合格，无功功率越上限QH（区域3），SVG进行无功补偿，若依旧存在无功缺额，则电容器自动投入进行无功补偿；

4)当端口电压越下限UL，无功功率越上限QH时（区域4），SVG先进行无功补偿，若关口无功功率仍越上限，则投入并联电容器组使无功功率合格；若此时电压仍低于下限，则调压变压器降档升压至电压合格。

5)当关口电压越下限UL，无功功率合格（区域5），调压变压器降档升压至电压合格；若分接头档位已调至最低档，而电压仍低于下限，SVG进行无功补偿支撑电压，若电压仍越下限，则强行投入并联电容器组。

6)当关口电压越下限UL，无功功率越下限QL（区域6），调压变压器降档升压至电压合格；若分接头档位已调至最低档，而电压仍低于下限，SVG进行无功补偿支撑电压，若电压仍越下限，则强行投入并联电容器组。

7)当关口电压合格，无功功率越下限QL（区域7），SVG停止进行无功补偿，若此时无功功率仍越下限，则切除并联电容器组。

8)当关口电压越上限UH，无功功率越下限QL，先切除并联电容器组，若此时无功功率仍越下限，SVG停止进行无功补偿；若无电容可切或电容器组切完后而电压仍高于上限，则再升档降压至电压合格。

9)当关口电压、无功在合格范围（区域9）之间时，无需调压，自动切至旁路状态。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种配电网电能质量治理设备控制器，本装置与静止无功发生器和调压变压器连接，其特征在于，包括触控板交互模块（a）、系统控制电路（b）、状态采集电路（c）、电源模块（d）和外部接口模块（e），所述的外部接口模块（e）、状态采集电路（c）、系统控制电路（b）、触控板交互模块（a）依次电连接，所述的电源模块（d）分别与状态采集电路（c）、系统控制电路（b）、触控板交互模块（a）和外部接口模块（e）电连接，静止无功发生器和调压变压器与外部接口模块（e）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种配电网电能质量治理设备控制器，其特征在于，所述的外部接口模块（e）包括信号输入接口（6）、信号输出接口（5）和电源接口（8），所述的信号输入接口（6）与状态采集电路（c）电连接，所述的信号输出接口（5）与系统控制电路（b）电连接，所述的电源接口（8）与电源模块（d）电连接。

3.根据权利要求2所述的一种配电网电能质量治理设备控制器，其特征在于，所述的触控板交互模块（a）为触控面板（2）。

4.根据权利要求3所述的一种配电网电能质量治理设备控制器，其特征在于，还包括壳体（1），所述的触控板交互模块（a）、系统控制电路（b）、状态采集电路（c）和电源模块（d）均设壳体（1）内，所述的壳体（1）前端设置了触控面板（2）、电源开关（3）和复位键（4），所述的壳体（1）后端设置了电源接口（8）、信号输入接口（6）和信号输出接口（5）和USB接口（7）。

5.根据权利要求4所述的一种配电网电能质量治理设备控制器，其特征在于，所述的壳体（1）顶部设有散热槽。

6.根据权利要求4所述的一种配电网电能质量治理设备控制器，其特征在于，所述的壳体（1）底部设有滑槽导轨。

7.根据权利要求4所述的一种配电网电能质量治理设备控制器，其特征在于，所述的信号输入接口（6）包括三相电流输入口、三相电压输入口及备用口且相互绝缘且形状大小相同。