CN209982084U - 配电调节装置和配电调节系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供的配电调节装置和配电调节系统，涉及电力电子技术领域。该配电调节装置包括多个储能器和多个电流采集器，多个储能器的一端均电连接于配电变压器与目标负载之间，且配电变压器的每一相与目标负载形成的支路上均设置有一连接点，连接点与多个储能器中的其中一个电连接，连接点与目标负载之间的线路上设置多个电流采集器中的其中一个，多个电流采集器与多个储能器一一对应电连接；电流采集器实时采集配电变压器的其中一相向目标负载提供的电流信息；若电流信息对应的电流值不低于第一预设电流值，储能器则向目标负载提供补偿电流。通过该配电调节装置可以提高配电变压器的供电可靠性和使用寿命。

Description

配电调节装置和配电调节系统

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体而言，涉及一种配电调节装置和配电调节系统。

背景技术

由于季节的变化，居民对用电的需求会不一样，故会对配电变压器造成季节性过载的问题。目前的季节性过载治理策略一般是扩大配电变压器容量或三相并网储能馈电补偿，采用扩大配电变压器容量的策略会在正常负荷功率时，台变负载率过低，且不能解决配电变压器三相电流不平衡的问题。采用三相并网储能馈电补偿的策略在对配电变压器进行馈电补偿时，对每相补偿的电流是相同幅值，并不能解决配电变压器三相电流不平衡的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种配电调节装置和配电调节系统，其能够在解决配电变压器季节性过载时，也能解决配电变压器三相电流不平衡的问题。

本实用新型的实施例可以这样实现：

第一方面，本实用新型实施例提供一种配电调节装置，包括多个储能器和多个电流采集器，所述多个储能器的一端均电连接于配电变压器与目标负载之间，且所述配电变压器的每一相与所述目标负载形成的支路上均设置有一连接点，所述连接点用于与所述多个储能器中的其中一个电连接，所述连接点与所述目标负载之间的线路上设置所述多个电流采集器中的其中一个，所述多个电流采集器与所述多个储能器一一对应电连接；所述电流采集器用于实时采集所述配电变压器的其中一相向所述目标负载提供的电流信息，并将所述电流信息传输至所述储能器；所述储能器用于将所述电流信息对应的电流值与第一预设电流值进行比较，若所述电流信息对应的电流值不低于所述第一预设电流值，则向所述目标负载提供补偿电流。

在可选的实施方式中，所述连接点在所述支路上的位置与所述目标负载相距预设距离。

在可选的实施方式中，所述预设距离设置为500m或200m。

在可选的实施方式中，所述储能器采用储能变流器。

在可选的实施方式中，所述电流采集器采用开口电流采集互感器。

第二方面，本实用新型实施例提供一种配电调节系统，包括配电变压器和配电调节装置，所述配电调节装置包括多个储能器和多个电流采集器，多个所述储能器的一端均电连接于所述配电变压器与目标负载之间，且所述配电变压器的每一相与所述目标负载形成的支路上均设置有一连接点，所述连接点用于与多个所述储能器中的其中一个电连接，所述连接点与所述目标负载之间的线路上设置有电流采集器，多个所述电流采集器与多个所述储能器一一对应电连接；所述电流采集器用于实时采集所述配电变压器的其中一相向所述目标负载提供的电流信息，并将所述电流信息传输至所述储能器；所述储能器用于将所述电流信息对应的电流值与第一预设电流值进行比较，若所述电流信息对应的电流值不低于所述第一预设电流值，则向所述目标负载提供补偿电流。

本实用新型实施例的配电调节装置和配电调节系统具有以下有益效果：通过在配电变压器的每一相与目标负载形成的支路上均设置有一连接点，该连接点用于与多个储能器中的其中一个电连接，该连接点与目标负载之间的线路上设置多个电流采集器中的其中一个；电流采集器用于实时采集配电变压器的其中一相向目标负载提供的电流信息，并将电流信息传输至储能器；储能器用于将该电流信息对应的电流值与第一预设电流值进行比较，若电流信息对应的电流值不低于第一预设电流值，则向目标负载提供补偿电流。可见，在配电变压器的某一相向目标负载供电时，出现过载情况时，该相与目标负载形成的支路上电连接的储能器提供补偿电流，就能解决配电变压器季节性过载的问题。同时，由于配电变压器的每一相与目标负载供电的支路均分别对应电连接有储能器，每个支路电连接的储能器能够根据对应连接的支路的实际过载情况，对应提供不同的补偿电流，能够使得配电变压器三相电流处于平衡状态。通过一套配电调节装置既能解决配电变压器的季节性过载问题，还能解决配电变压器的三相电流不平衡的问题，不仅成本低，还提高了供电可靠性，延长了配电变压器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的配电调节系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的配电调节装置的一种结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的配电调节装置的另一种结构示意图。

图标：10-配电调节系统；100-配电调节装置；110-储能器；120-电流采集器；130-支路；140-连接点；200-配电变压器；300-负载；310-目标负载。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1，为本实施例提供了的配电调节系统10的结构示意图，该配电调节系统10包括配电变压器200和配电调节装置100。配电调节装置100设置在配电变压器200与负载300之间，配电变压器200可以同时向多个负载300供电，即配电变压器200的三相输电线路与多个负载300形成多个支路，配电变压器200的三相输电线路与多个负载300形成的多个支路上均设置有配电调节装置100。通过该配电调节装置100能够实时监控每个支路的实际过载情况，为每个支路对应提供不同的补偿电流。通过一套配电调节装置100既能解决配电变压器200的季节性过载问题，还能解决配电变压器200的三相电流不平衡的问题。不仅成本低，还提高了供电可靠性，延长了配电变压器200的使用寿命。

由于配电调节装置100对配电变压器200的三相输电线路与多个负载300形成的每个支路的工作原理均相同，在本实施例中只对电调节装置设置在配电变压器200的三相输电线路与目标负载形成的三个支路进行详细说明，其中目标负载为多个负载300中的一个。请参照图2和图3，为配电调节装置100的示意图，该配电调节装置100包括多个储能器110和多个电流采集器120，多个储能器110的一端均电连接于配电变压器200与目标负载310之间，且配电变压器200的每一相与目标负载310形成的支路130上均设置有连接点140，连接点140用于与多个储能器110中的其中一个电连接，连接点140与目标负载310之间的线路上设置多个电流采集器120中的其中一个，多个电流采集器120与多个储能器110一一对应电连接。

在本实施例中，电流采集器120用于实时采集配电变压器200的其中一相向目标负载310提供的电流信息，并将电流信息传输至储能器110。储能器110用于将该电流信息对应的电流值与第一预设电流值进行比较，若电流信息对应的电流值不低于第一预设电流值，则向目标负载310提供补偿电流。

可以理解，配电变压器200的A相、B相和C相与目标负载310会分别形成三个支路130，多个储能器110包括第一储能器、第二储能器和第三储能器，多个电流采集器120包括第一电流采集器、第二电流采集器和第三电流采集器。配电变压器200的A相与目标负载310形成的支路130上设置有第一连接点，第一连接点用于与第一储能器的一端电连接，第一连接点与目标负载310之间的线路上设置有第一电流采集器；配电变压器200的B相与目标负载310形成的支路130上设置有第二连接点，第二连接点用于与第二储能器的一端电连接，第二连接点与目标负载310之间的线路上设置有第二电流采集器；配电变压器200的C相与目标负载310形成的支路130上设置有第三连接点，第三连接点用于与第三储能器的一端电连接，第三连接点与目标负载310之间的线路上设置有第三电流采集器。

其中，第一电流采集器用于实时采集配电变压器200的A相向目标负载310提供的第一电流信息，并将第一电流信息传输至第一储能器；第一储能器用于将第一电流信息对应的电流值与第一预设电流值进行比较，若第一电流信息对应的电流值不低于第一预设电流值，第一储能器则向目标负载310提供第一补偿电流。第二电流采集器用于实时采集配电变压器200的B相向目标负载310提供的第二电流信息，并将第二电流信息传输至第二储能器；第二储能器用于将第二电流信息对应的电流值与第一预设电流值进行比较，若第二电流信息对应的电流值不低于第一预设电流值，第二储能器则向目标负载310提供第二补偿电流。第三电流采集器用于实时采集配电变压器200的C相向目标负载310提供的第三电流信息，并将第三电流信息传输至第三储能器；第三储能器用于将第三电流信息对应的电流值与第一预设电流值进行比较，若第三电流信息对应的电流值不低于第一预设电流值，第三储能器则向目标负载310提供第三补偿电流。

可以理解，电流信息包括第一电流信息、第二电流信息和第三电流信息，补偿电流包括第一补偿电流、第二补偿电流和第三补偿电流。由于目标负载310对配电变压器200的A相提供的电能需求、目标负载310对配电变压器200的B相提供的电能需求和目标负载310对配电变压器200的C相提供的电能需求一般情况下并不会完全一样。所以第一电流采集器采集的第一电流信息、第二电流采集器采集的第二电流信息和第三电流采集器采集的第三电流信息不会相同，那么第一储能器对应提供的第一补偿电流、第二储能器对应提供的第二补偿电流和第三储能器对应提供的第三补偿电流也不会相同。

可见，通过在每个支路130电连接有储能器110，以及每个支路130设置有电流采集器120，能够实时监控每个支路130的实际过载情况，为每个支路130提供对应的补偿电流。在解决配电变压器200的季节性过载问题的同时，还能使得配电变压器200三相电流处于平衡状态。

在本实施例中，储能器110根据电流信息对应的电流值、第一预设电流值计算得到补偿电流。可以理解，第一储能器根据配电变压器200的A相向目标负载310提供的第一电流信息和第一预设电流值计算得到第一补偿电流，第二储能器根据配电变压器200的B相向目标负载310提供的第二电流信息和第一预设电流值计算得到第二补偿电流，第三储能器根据配电变压器200的C相向目标负载310提供的第三电流信息和第一预设电流值计算得到第三补偿电流。

具体地，可以采用以下公式计算得到补偿电流：

Imse＝ImL-Imset；

其中，ImL表示电流信息对应的电流值，Imset表示第一预设电流值。

可以理解，当第一储能器根据配电变压器200的A相向目标负载310提供的第一电流信息和第一预设电流值计算得到第一补偿电流时，ImL表示第一电流信息对应的电流值；当第二储能器根据配电变压器200的B相向目标负载310提供的第二电流信息和第一预设电流值计算得到第二补偿电流时，ImL表示第二电流信息对应的电流值；当第三储能器根据配电变压器200的C相向目标负载310提供的第三电流信息和第一预设电流值计算得到第三补偿电流时，ImL表示第三电流信息对应的电流值。

在本实施例中，第一预设电流值可以根据配电变压器200的任意一相与目标负载310形成的支路130的额定电流和与支路130电连接的储能器110的额定电流计算得到。

可以理解，当第一储能器根据配电变压器200的A相向目标负载310提供的第一电流信息和第一预设电流值计算得到第一补偿电流时，第一预设电流值根据配电变压器200的A相与目标负载310形成的支路130的额定电流和第一储能器的额定电流计算得到。当第二储能器根据配电变压器200的B相向目标负载310提供的第二电流信息和第一预设电流值计算得到第二补偿电流时，第一预设电流值根据配电变压器200的B相与目标负载310形成的支路130的额定电流和第二储能器的额定电流计算得到。当第三储能器根据配电变压器200的C相向目标负载310提供的第三电流信息和第一预设电流值计算得到第三补偿电流时，第一预设电流值根据配电变压器200的C相与目标负载310形成的支路130的额定电流和第三储能器的额定电流计算得到。

具体地，第一预设电流值可以采用以下公式计算得到：

Imset＝e*Ime-Imc；

其中，e表示余量参数，Ime表示配电变压器200的任意一相与目标负载310形成的支路130的额定电流；Imc表示与支路130电连接的储能器110的额定电流。

可以理解，当第一预设电流值根据配电变压器200的A相与目标负载310形成的支路130的额定电流和第一储能器的额定电流计算得到时，Ime表示配电变压器200的A相与目标负载310形成的支路130的额定电流，Imc表示第一储能器的额定电流。当第一预设电流值根据配电变压器200的B相与目标负载310形成的支路130的额定电流和第二储能器的额定电流计算得到时，Ime表示配电变压器200的B相与目标负载310形成的支路130的额定电流，Imc表示第二储能器的额定电流。当第一预设电流值根据配电变压器200的C相与目标负载310形成的支路130的额定电流和第三储能器的额定电流计算得到时，Ime表示配电变压器200的C相与目标负载310形成的支路130的额定电流，Imc表示第三储能器的额定电流。

其中，配电变压器200的A相与目标负载310形成的支路130的额定电流、配电变压器200的B相与目标负载310形成的支路130的额定电流以及配电变压器200的C相与目标负载310形成的支路130的额定电流可以相同，也可以不同。第一储能器的额定电流、第二储能器的额定电流以及第三储能器的额定电流可以相同，也可以不同。

在本实施例中，为了保证每个支路130出现过载时，储能器110有一定的反应时间，余量参数e可以设置为80％。当然，可以根据实际情况对余量参数e进行设定，在此并不作限定。

进一步地，在本实施例中，储能器110用于将电流信息对应的电流值与第一预设电流值进行比较时，若电流信息对应的电流值低于第一预设电流值，储能器110则处于待机状态或充电状态。

可以理解，第一储能器用于将第一电流采集器采集的配电变压器200的A相向目标负载310提供的第一电流信息与第一预设电流值进行比较，若第一电流信息对应的电流值低于第一预设电流值，第一储能器则处于待机状态或充电状态。第一储能器处于待机状态可以理解为：第一储能器即不向目标负载310提供第一补偿电流，也不会接收配电变压器200的A相提供的电能。第一储能器处于充电状态可以理解为：第一储能器接收配电变压器200的A相提供的电能进行充电。

第二储能器用于将第二电流采集器采集的配电变压器200的B相向目标负载310提供的第二电流信息与第一预设电流值进行比较，若第二电流信息对应的电流值低于第一预设电流值，第二储能器则处于待机状态或充电状态。第二储能器处于待机状态可以理解为：第二储能器即不向目标负载310提供第二补偿电流，也不会接收配电变压器200的B相提供的电能。第二储能器处于充电状态可以理解为：第二储能器接收配电变压器200的B相提供的电能进行充电。

第三储能器用于将第三电流采集器采集的配电变压器200的C相向目标负载310提供的第三电流信息与第一预设电流值进行比较，若第三电流信息对应的电流值低于第一预设电流值，第三储能器则处于待机状态或充电状态。第三储能器处于待机状态可以理解为：第三储能器即不向目标负载310提供第三补偿电流，也不会接收配电变压器200的C相提供的电能。第三储能器处于充电状态可以理解为：第三储能器接收配电变压器200的C相提供的电能进行充电。

在本实施例中，将电流采集器120设置在连接点140与目标负载310之间的线路上，使得电流采集器120采集的电流信息为配电变压器200的其中一相向目标负载310提供的。若将电流采集器120设置在连接点140与配电变压器200之间的线路上，那么电流采集器120采集的电流信息可能会是配电变压器200的其中一相向多个负载300提供的，也可能是配电变压器200的其中一相向目标负载310和电连接于该支路130上的储能器110提供的。

在本实施例中，连接点140在支路130上的位置与目标负载310相距预设距离。其中，预设距离可以为500m，也可以为200m，在此并不作限定。但在本实施例中，优选于200m，即每个支路130上的连接点140与负载300之间相距200m。将每个支路130上的连接点140与负载300之间的距离设置为200m，使得配电调节装置100对解决配电变压器200的季节性过载和三相电流不平衡的效果最佳。

进一步地，在本实施例中，储能器110可以采用储能变流器(Power ConversionSystem，PCS)，储能变流器由DC/AC双向变流器(图未示)、控制单元(图未示)等构成。控制单元用于接收电流采集器120发送的实时采集配电变压器200的其中一相向目标负载310提供的电流信息，并将该电流信息对应的电流值与第一预设电流值进行比较，若电流信息对应的电流值不低于第一预设电流值，控制单元则控制DC/AC双向变流器向目标负载310提供补偿电流。若电流信息对应的电流值低于第一预设电流值，控制单元则控制DC/AC双向变流器处于待机状态或充电状态。其中，待机状态是指即DC/AC双向变流器即不向目标负载310提供补偿电流，也不接收配电变压器200提供的电能进行充电；充电状态是指DC/AC双向变流器接收配电变压器200提供的电能进行充电。

进一步地，在本实施例中，电流采集器120可以采用开口电流采集互感器，也可以采用霍尔传感器。在本实施例中，优选于开口电流采集互感器。当电流采集器120采用开口电流采集互感器时，电流采集互感器是套设于每个支路130上的连接点140与目标负载310之间的线路上。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种配电调节装置和配电调节系统，通过在配电变压器的每一相与目标负载形成的支路上均设置有一连接点，该连接点用于与多个储能器中的其中一个电连接，该连接点与目标负载之间的线路上设置多个电流采集器中的其中一个；电流采集器用于实时采集配电变压器的其中一相向目标负载提供的电流信息，并将电流信息传输至储能器；储能器用于将该电流信息对应的电流值与第一预设电流值进行比较，若电流信息对应的电流值不低于第一预设电流值，则向目标负载提供补偿电流。可见，在配电变压器的某一相向目标负载供电时，出现过载情况时，该相与目标负载形成的支路上电连接的储能器提供补偿电流，就能解决配电变压器季节性过载的问题。同时，由于配电变压器的每一相与目标负载供电的支路均分别对应电连接有储能器，每个支路电连接的储能器能够根据对应连接的支路的实际过载情况，对应提供不同的补偿电流，能够使得配电变压器三相电流处于平衡状态。通过一套配电调节装置既能解决配电变压器的季节性过载问题，还能解决配电变压器的三相电流不平衡的问题，不仅成本低，还提高了供电可靠性，延长了配电变压器的使用寿命。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种配电调节装置，其特征在于，包括多个储能器和多个电流采集器，所述多个储能器的一端均电连接于配电变压器与目标负载之间，且所述配电变压器的每一相与所述目标负载形成的支路上均设置有一连接点，所述连接点用于与所述多个储能器中的其中一个电连接，所述连接点与所述目标负载之间的线路上设置所述多个电流采集器中的其中一个，所述多个电流采集器与所述多个储能器一一对应电连接；

所述电流采集器用于实时采集所述配电变压器的其中一相向所述目标负载提供的电流信息，并将所述电流信息传输至所述储能器；

所述储能器用于将所述电流信息对应的电流值与第一预设电流值进行比较，若所述电流信息对应的电流值不低于所述第一预设电流值，则向所述目标负载提供补偿电流。

2.如权利要求1所述的配电调节装置，其特征在于，所述连接点在所述支路上的位置与所述目标负载相距预设距离。

3.如权利要求2所述的配电调节装置，其特征在于，所述预设距离设置为500m或200m。

4.如权利要求1所述的配电调节装置，其特征在于，所述储能器采用储能变流器。

5.如权利要求1所述的配电调节装置，其特征在于，所述电流采集器采用开口电流采集互感器。

6.一种配电调节系统，其特征在于，包括配电变压器和配电调节装置，所述配电调节装置包括多个储能器和多个电流采集器，多个所述储能器的一端均电连接于所述配电变压器与目标负载之间，且所述配电变压器的每一相与所述目标负载形成的支路上均设置有一连接点，所述连接点用于与多个所述储能器中的其中一个电连接，所述连接点与所述目标负载之间的线路上设置有电流采集器，多个所述电流采集器与多个所述储能器一一对应电连接；

所述电流采集器用于实时采集所述配电变压器的其中一相向所述目标负载提供的电流信息，并将所述电流信息传输至所述储能器；

所述储能器用于将所述电流信息对应的电流值与第一预设电流值进行比较，若所述电流信息对应的电流值不低于所述第一预设电流值，则向所述目标负载提供补偿电流。

7.如权利要求6所述的配电调节系统，其特征在于，所述连接点在所述支路上的位置与所述目标负载相距预设距离。

8.如权利要求7所述的配电调节系统，其特征在于，所述预设距离设置为500m或200m。

9.如权利要求6所述的配电调节系统，其特征在于，所述储能器采用储能变流器。

10.如权利要求6所述的配电调节系统，其特征在于，所述电流采集器采用开口电流采集互感器。

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