CN218919992U - 一种低压台区集中与分布综合电能优化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低压台区集中与分布综合电能优化系统，包括：变压器。集中式治理装置，设置在变压器的二次侧，用于检测二次侧线路的用电数据，发出总补偿电流。分布式治理装置，设置在变压器一次侧的分支线路中，用于检测分支线路的用电数据，发出分支补偿电流。通过集中式治理装置补偿变压器二次侧的电能质量问题，同时通过分布式治理装置补偿分支线路中的电能质量问题，实现集中式治理装置与分布式治理装置相结合，彻底优化了电网的电能质量，提高了电能补偿效果，提高了电能质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及低压台区线路电能优化技术领域，尤其涉及一种低压台区集中与分布综合电能优化系统。
背景技术
近年来，随着现代科学技术和电力工业的迅猛发展，民用配电系统中用电负荷也进行着越来越快的更新换代，各种新型用电设备、用电管理设备层出不穷。
新型的用电负荷和用电管理设备往往附带了更多的非线性、冲击性以及不平衡的用电特性，使民用配电系统中的电能质量问题越来越严重。如：电视机、各种LED照明、计算机、各种变频家用电器等。这些用电设备在运行过程中一方面会有无功需求，另一方面会产生谐波，而当众多的此类负载产生的谐波相互叠加时，谐波影响更加严重。各种新型智能用电负荷在使用的过程中由于其运行原理与特性的不同会造成多种不同的上述电能质量问题，这些电能质量问题不仅污染公用电网，还会影响下端负载设备运行，严重时可能使其损毁，甚至起火，造成严重的损失。
基于上述技术问题，国内外补偿方式研究方式大多采用集中式补偿方式，仅仅能够解决变压器侧的电能近年来，随着现代科学技术和电力工业的迅猛发展，民用配电系统中用电负荷也进行着越来越快的更新换代，各种新型用电设备、用电管理设备层出不穷。一方面这些新型的用电负荷、用电管理设备一般基于单片机技术、电力电子技术和计算机技术等设计制造而成，其精度和可靠性对电能质量提出了更高的要求；另一方面，新型的用电负荷和用电管理设备往往附带了更多的非线性、冲击性以及不平衡的用电特性，使民用配电系统中的电能质量问题越来越严重。国内外补偿方式研究方式大多采用集中式补偿方式，具体是：采用动态无功补偿兼谐波治理装置，SVG动态无功补偿兼谐波治理设备，通过调节逆变器输出电压的幅值和相位，迅速吸收和发出感性和容性无功实时采集系统电能质量问题，提供连续快速可调的感性和容性无功，装置的调节范围无级动态补偿，完全能满足电网无功补偿及谐波治理的要求。
但是上述技术仅仅能够解决变压器侧的电能质量问题，对线路中的电能质量没有效果，且治理方式存在补偿效果差及补偿局限性等多种问题，因此急需一种综合的方法解决补偿效果不理想和电能质量问题，对线路中的电能质量没有效果，且治理方式存在补偿效果差及补偿局限性等多种问题，因此急需一种综合的装置解决补偿效果不理想和电能质量问题。
实用新型内容
为了解决上述线路补偿效果差和电能质量问题，本实用新型提供了一种低压台区集中与分布综合电能优化系统，通过集中式治理装置与分布式治理装置相结合补偿电能。
为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种低压台区集中与分布综合电能优化系统，包括：
变压器。
集中式治理装置，设置在变压器的二次侧，用于检测二次侧线路的用电数据，发出总补偿电流。
分布式治理装置，设置在变压器二次侧的分支线路中，用于检测分支线路的用电数据，发出分支补偿电流。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：通过集中式治理装置补偿变压器二次侧的电能质量问题，同时通过分布式治理装置补偿分支线路中的电能质量问题，实现集中式治理装置与分布式治理装置相结合，彻底优化了电网的电能质量，提高了电能补偿效果，提高了电能质量。
进一步优选为，集中式治理装置为SVG集中补偿装置，以补偿变压器侧的电能质量损耗。
采用上述技术方案，通过该补偿装置改变变压器二次侧的电能质量，对电网中的电能进行首次补偿。
进一步优选为，分布式治理装置包括：
检测调节系统，电性连接在电网中，用于改变电网输电线路上的电压分布。
调制补偿系统，与检测调节系统并联连接在电网中，用于将电网的原始电流转换、调制，用于输出补偿电流至检测调节系统。
采用上述技术方案，通过检测调节系统和调节补偿系统的相互协作，实现补偿分支线路中的电能，提高电能质量。
进一步优选为，调制补偿系统包括：
电流互感器，与电网电性连接，用于按照预设比例将电网的原始电流转换成目标电流。
调制电路，输入端与电流互感器的输出端电性连接，用于将目标电流调制成补偿电流。
控制器，其输入端与调制电路的输出端电性连接，输出端与电容通信连接，用于接收电压信号。
功率器件，其一端与控制器控制连接，另一端与检测调节系统连接，控制器用于控制功率器件输出补偿电流至检测调节系统。
采用上述技术方案，以此实现对分支线路上负载的电能进行调制后输出调制波，以控制功率器件发出补偿电流，以抵消无功以及三相谐振，进而保证分支线路上电能的质量，提高低压台区的用电安全。
进一步优化为，功率器件电性连接有第一相桥式电路，用于输出补偿电流至第一相桥式电路。
采用上述技术方案，在不改变负载总功率的前提下，对三相负载功率消耗进行重新分配，同时输出幅值相等、方向相反的无功、谐波电流至第一相桥式电路，对系统中无功、谐波进行抵消治理，提高第一相桥式电路输出的电能质量。
进一步优化为，功率器件电性连接有第二相桥式电路，用于输出补偿电流至第二相桥式电路。
采用上述技术方案，在不改变负载总功率的前提下，对三相负载功率消耗进行重新分配，同时输出幅值相等、方向相反的无功、谐波电流至第二相桥式电路，对系统中无功、谐波进行抵消治理，提高第二相桥式电路输出的电能质量。
进一步优化为，分布式治理装置的数量为至少两个。
采用上述技术方案，实现在每个分支线路中均设有分布式治理装置，以重新分配每个分支线路上的电能，输出幅值相等、方向相反的无功、谐波电流，提高分支线路上的电能质量。
附图说明
图1为本实施例的系统布局示意图。
图2为本实施例中分布式治理装置的布局示意图。
附图标记：1-负载；2-控制器；3-功率器件；4-第一相桥式电路；5-第二相桥式电路；6-电网；L1-电抗器；C1-电容；TA-电流互感器；7-调制电路。
具体实施方式
新型的用电负荷和用电管理设备往往附带了更多的非线性、冲击性以及不平衡的用电特性，使民用配电系统中的电能质量问题越来越严重。如：电视机、各种LED照明、计算机、各种变频家用电器等。这些用电设备在运行过程中一方面会有无功需求，另一方面会产生谐波，而当众多的此类负载产生的谐波相互叠加时，谐波影响更加严重。各种新型智能用电负荷在使用的过程中由于其运行原理与特性的不同会造成多种不同的上述电能质量问题，这些电能质量问题不仅污染公用电网，还会影响下端负载设备运行，严重时可能使其损毁，甚至起火，造成严重的损失。
现有技术中，国内外补偿方式研究方式大多采用集中式补偿方式，仅仅能够解决变压器侧的电能近年来，随着现代科学技术和电力工业的迅猛发展，民用配电系统中用电负荷也进行着越来越快的更新换代，各种新型用电设备、用电管理设备层出不穷。一方面这些新型的用电负荷、用电管理设备一般基于单片机技术、电力电子技术和计算机技术等设计制造而成，其精度和可靠性对电能质量提出了更高的要求；另一方面，新型的用电负荷和用电管理设备往往附带了更多的非线性、冲击性以及不平衡的用电特性，使民用配电系统中的电能质量问题越来越严重。国内外补偿方式研究方式大多采用集中式补偿方式，具体是：采用动态无功补偿兼谐波治理装置，SVG动态无功补偿兼谐波治理设备，通过调节逆变器输出电压的幅值和相位，迅速吸收和发出感性和容性无功实时采集系统电能质量问题，提供连续快速可调的感性和容性无功，装置的调节范围无级动态补偿，完全能满足电网无功补偿及谐波治理的要求。
但是上述技术仅仅能够解决变压器侧的电能质量问题，对线路中的电能质量没有效果，且治理方式存在补偿效果差及补偿局限性等多种问题，因此急需一种综合的方法解决补偿效果不理想和电能质量问题，对线路中的电能质量没有效果，且治理方式存在补偿效果差及补偿局限性等多种问题，因此急需一种综合的装置解决补偿效果不理想和电能质量问题。
一种低压台区集中与分布综合电能优化系统，让如图1所示，包括：
变压器。
集中式治理装置，设置在变压器的二次侧，用于检测二次侧线路的用电数据，发出总补偿电流。
分布式治理装置，设置在变压器二次侧的分支线路中，用于检测分支线路的用电数据，发出分支补偿电流。
通过集中式治理装置补偿变压器二次侧的电能质量问题，同时通过分布式治理装置补偿分支线路中的电能质量问题，实现集中式治理装置与分布式治理装置相结合，可以很好解决分支线路中和变压器侧的无功、谐波、三相不平衡及中线电流过大等电能质量问，彻底优化了电网6的电能质量，提高了电能补偿效果，提高了电能质量。
具体的，本实施例中的集中式治理装置为SVG集中补偿装置，以补偿变压器侧的电能质量损耗。通过该补偿装置改变变压器二次侧的电能质量，对电网6中的电能进行首次补偿。
具体的，如图2所示，本实施例中的分布式治理装置包括：
检测调节系统，电性连接在电网6中，用于改变电网6输电线路上的电压分布。
调制补偿系统，与检测调节系统并联连接在电网6中，用于将电网6的原始电流转换、调制，用于输出补偿电流至检测调节系统。
通过检测调节系统和调节补偿系统的相互协作，实现补偿分支线路中的电能，提高电能质量。
具体的，本实施例中的调制补偿系统包括：
电流互感器TA，与检测调节系统并联连接在电网6中，用于按照预设比例将电网6的原始电流转换成目标电流。
调制电路7，输入端与电流互感器TA的输出端电性连接，用于将目标电流调制成补偿电流。
控制器2，其输入端与调制电路7的输出端电性连接，输出端与电容C1通信连接，用于接收电压信号。
功率器件3，其一端与控制器2控制连接，另一端与检测调节系统连接，控制器2用于控制功率器件3输出补偿电流至检测调节系统。
以此实现对分支线路上负载1的电能进行调制后输出调制波，以控制功率器件3发出补偿电流，以抵消无功以及三相谐振，进而保证分支线路上电能的质量，提高低压台区的用电安全。
具体的，本实施例中的功率器件3电性连接有第一相桥式电路4，用于输出补偿电流至第一相桥式电路4。
在不改变负载1总功率的前提下，对三相负载1功率消耗进行重新分配，同时输出幅值相等、方向相反的无功、谐波电流至第一相桥式电路4，对系统中无功、谐波进行抵消治理，提高第一相桥式电路4输出的电能质量。
具体的，本实施例中的功率器件3电性连接有第二相桥式电路5，用于输出补偿电流至第二相桥式电路5。
在不改变负载1总功率的前提下，对三相负载1功率消耗进行重新分配，同时输出幅值相等、方向相反的无功、谐波电流至第二相桥式电路5，对系统中无功、谐波进行抵消治理，提高第二相桥式电路5输出的电能质量。
具体的，本实施例中的分布式治理装置的数量为至少两个，以实现在每个分支线路中均设有分布式治理装置，以重新分配每个分支线路上的电能，输出幅值相等、方向相反的无功、谐波电流，提高分支线路上的电能质量。
本具体实施例仅仅是对实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种低压台区集中与分布综合电能优化系统，其特征在于，包括：
变压器；
集中式治理装置，设置在所述变压器的二次侧，用于检测所述二次侧线路的用电数据，发出总补偿电流；
分布式治理装置，设置在所述变压器二次侧的分支线路中，用于检测所述分支线路的用电数据，发出分支补偿电流。
2.根据权利要求1所述的低压台区集中与分布综合电能优化系统，其特征在于，所述集中式治理装置为SVG集中补偿装置，以补偿变压器侧的电能质量损耗。
3.根据权利要求1所述的低压台区集中与分布综合电能优化系统，其特征在于，所述分布式治理装置包括：
检测调节系统，电性连接在电网(6)中，用于改变所述电网(6)输电线路上的电压分布；
调制补偿系统，与所述检测调节系统并联连接在所述电网(6)中，用于将所述电网(6)的原始电流转换、调制，用于输出补偿电流至所述检测调节系统。
4.根据权利要求3所述的低压台区集中与分布综合电能优化系统，其特征在于，所述调制补偿系统包括：
电流互感器(TA)，与所述电网(6)电性连接，用于按照预设比例将所述电网(6)的原始电流转换成目标电流；
调制电路(7)，输入端与所述电流互感器(TA)的输出端电性连接，用于将所述目标电流调制成补偿电流；
控制器(2)，其输入端与所述调制电路(7)的输出端电性连接，输出端与电容(C1)通信连接，用于接收电压信号；
功率器件(3)，其一端与所述控制器(2)控制连接，另一端与所述检测调节系统连接，所述控制器(2)用于控制所述功率器件(3)输出补偿电流至所述检测调节系统。
5.根据权利要求4所述的低压台区集中与分布综合电能优化系统，其特征在于，包括：所述功率器件(3)电性连接有第一相桥式电路(4)，用于输出所述补偿电流至所述第一相桥式电路(4)。
6.根据权利要求4所述的低压台区集中与分布综合电能优化系统，其特征在于，所述功率器件(3)电性连接有第二相桥式电路(5)，用于输出所述补偿电流至所述第二相桥式电路(5)。
7.根据权利要求1所述的低压台区集中与分布综合电能优化系统，其特征在于，所述分布式治理装置的数量为至少两个。
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| CN202222882075.XU CN218919992U (zh) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | 一种低压台区集中与分布综合电能优化系统 |
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| CN202222882075.XU CN218919992U (zh) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | 一种低压台区集中与分布综合电能优化系统 |
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| CN218919992U true CN218919992U (zh) | 2023-04-25 |
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