一种基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统及方法，属于智能配电技术领域。本发明专利技术根据用电负荷时段调整调压配电变压器的电压设定参考值，当处于用电高峰时段时，降低电压设定参考值，即在用电高峰时段降低低压侧的供电电压以减少用电负荷，当处于用电低谷时段时，提高电压设定参考值，即在用电低谷时段提高低压侧的供电电压以增加用电负荷，本发明专利技术具备主动需求响应能力，可实现在系统用电高峰时段主动降低用电负荷，在系统用电低谷时段主动提升用户用电负荷的功能。为公共机构、商业楼宇、工业企业以及居民小区的主动需求响应的实施创造条件。

【技术实现步骤摘要】
一种基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统及方法
本专利技术涉及一种基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统及方法，属于智能配电

技术介绍
为了保持供电电压的稳定，在配电变压器的高压侧一般都配置有主变分接头，通过调节主变的高压侧分接头位置可以实现在电网电压波动情况下供电电压的稳定，对于10KV配电变压器一般设置5个调压分接抽头，每个分接抽头之间的电压为±2.5％额定电压，对于油浸式配电变压器采用端部抽头的方式实现，对于干式配电变压器则采用中间抽头的方式实现。目前的配电变压器(不论是油浸式或是干式变压器)的分接头调整大部分是采用在停电的情况下手动调节分接头连接片来实现调压，也有一少部分采用了有载调压开关来实现配电变压器的分接头自动调节，有载调压开关采用电机等电动执行机构来实现调压，以保证在用电高峰时段和用电低谷时段的供电电压稳定，有载调压开关一般配置有有载调压自动控制装置(即自动控制器)。该自动控制器一般设定了配变副边的参考电压值(如Vref＝380V)，设定了副边电压的最大变化范围±1.25％，在配电变压器低压侧电压超出该范围后即执行调压动作，调压后将低压侧电压控制在该范围内。目前的配电变压器的自动有载调压开关虽然在保持用户的供电电压稳定方面起到了积极的作用，但其不具备需求响应功能，不能实现需求侧响应，同时在实施需求侧响应时起到了相反的作用，即在用电高峰期间低压侧供电电压应该降低以减少用电负荷，而此时有载调压开关偏偏向上调压以达到恒定供电电压的作用，在用电低谷时情况则与用电高峰时刚好相反，有载调压开关向下调压。这样的有载调压控制方式及有载调压控制器不具备高峰用电时降低用电负荷，系统用电低谷时段提升用电负荷的作用。因此，到目前为止，虽然在配电变压器的调压技术上存在着有载调压开关自动控制器，该控制器在配变低压侧供电电压的稳定控制上起到了积极的作用，但该自动控制器不具备需求响应控制功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统及方法，以解决目前配电变压器的智能电压调节过程无法实现需求侧响应的问题。本专利技术为解决上述技术问题提供了一种基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统，该调节系统包括微处理器和电流、电压检测模块，电流、电压检测模块输出端与微处理器连接，微处理器的输出端用于控制有载调压开关，所述微处理器根据用电负荷时段调整调压配电变压器的电压设定参考值，当处于用电高峰时段时，微处理器降低电压设定参考值，当处于用电低谷时段时，微处理器提高电压设定参考值，微处理器以调整后的电压设定参考值为基准根据电流、电压检测模块采集到的配电变压器的低压侧供电信号控制有载调压开关。所述调节系统还包括有载调压开关执行状态检测模块，该有载调压开关执行状态检测模块的输出端与微处理器的输入端连接，用于采集有载调节开关上分接头调节动作的执行情况和分接头的档位信息，微处理器根据采集到的上述信息控制是否进行下一步的调整操作，以确保分接头调整到最大档位或最小档位后不再进一步发出相应的上调或下调操作指令。所述用电负荷时段包括用电高峰时段、用电低谷时段、用电平时段和用电尖峰时段，所述用电负荷时段的设定可采用时段设定模块来完成，该时段设定模块的输出端与微处理器连接，时段设定模块由按键或通信芯片实现。所述电流、电压检测模块由电压互感器和电流互感器及电平转换电路组成，所述电压互感器用于采集配电变压器的低压侧供电电压信号，所述电流互感器用于采集配电变压器的低压侧供电电流信号，电平转换电路用于将采集到电压信号与电流信号转换为微处理器可以接收的电平信号，为智能电压调节系统的电压调整提供依据。所述当处于用电高峰时段时，微处理器降低电压设定参考值至原来的0.95倍，当处于用电低谷时段时，微处理器提高电压设定参考值至原来的1.05倍。本专利技术还提供了一种基于需求响应的配电变压器智能电压调节方法，该调节方法根据用电负荷时段调整调压配电变压器的电压设定参考值，当处于用电高峰时段时，降低电压设定参考值，当处于用电低谷时段时，提高电压设定参考值，并以调整后的电压设定参考值为基准根据配电变压器的低压侧供电信号控制有载调压开关。所述调节方法还包括对有载调压开关执行状态的检测，根据检测的有载调节开关上分接头调节动作的执行情况和分接头的档位信息，控制是否进行下一步的调整操作，以确保分接头调整到最大档位或最小档位后不再进一步发出相应的上调或下调操作指令。所述用电负荷时段包括用电高峰时段、用电低谷时段、用电平时段和用电尖峰时段，所述用电负荷时段的设定可根据分时峰谷电价政策或尖峰电价政策确定。所述当处于用电高峰时段时，降低电压设定参考值至原来的0.95倍，当处于用电低谷时段时，提高电压设定参考值至原来的1.05倍。本专利技术的有益效果是：本专利技术根据用电负荷时段调整调压配电变压器的电压设定参考值，当处于用电高峰时段时，降低电压设定参考值，即在用电高峰时段降低低压侧的供电电压以减少用电负荷，当处于用电低谷时段时，提高电压设定参考值，即在用电低谷时段提高低压侧的供电电压以增加用电负荷，本专利技术具备主动需求响应能力，可实现在系统用电高峰时段主动降地用电负荷，在系统用电低谷时段主动提升用户用电负荷的功能。为公共机构、商业楼宇、工业企业以及居民小区的主动需求响应的实施创造条件。附图说明图1是本专利技术基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统的原理接线框图；图2是本专利技术基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统的构成示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的说明。本专利技术的一种基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统的实施例如图1所示，本专利技术的基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统用于调节变压器电压，包括微处理器和电流、电压检测模块，电流、电压检测模块输出端与微处理器连接，微处理器的输出端用于控制有载调压开关，微处理器根据用电负荷时段调整调压配电变压器的电压设定参考值，当处于用电高峰时段时，微处理器降低电压设定参考值，当处于用电低谷时段时，微处理器提高电压设定参考值，微处理器以调整后的电压设定参考值为基准根据电流、电压检测模块采集到的配电变压器的低压侧供电信号控制有载调压开关，实现基于配电变压器需求响应的智能电压调节。其中微处理器是整个需求响应型智能电压调节系统的核心，它负责进行数据的采集与处理、电价信息及峰谷时段时间的存储、电压调整策略的制定及调节条件的判断，并负责发出相应的电压调节指令。电价信息及峰谷时段时间设定可采用时段设定模块来完成，该时段设定模块的输出端与微处理器连接，时段设定模块由按键或通信芯片实现，该设定可以在控制器出厂时设置完成或在现场运行时设置完成，也可以由内置通信芯片接收通信信息进行设定。电流、电压检测模块由电压互感器和电流互感器及电平转换电路组成，电压互感器用于采集配电变压器的低压侧供电电压信号，电流互感器用于采集配电变压器的低压侧供电电流信号，电平转换电路用于将采集到电压信号与电流信号转换为微处理器可以接收的电平信号，为智能电压调节系统的电压调整提供依据。微处理器在判断当前时段属于哪种类型时，可利用时钟芯片来实现，该芯片能准确地表示当前的年、月、日、小时、分、秒信息，并且该芯片时钟信息是掉电自保持的，当该时钟芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统，其特征在于，该调节系统包括微处理器和电流、电压检测模块，电流、电压检测模块输出端与微处理器连接，微处理器的输出端用于控制有载调压开关，所述微处理器根据用电负荷时段调整调压配电变压器的电压设定参考值，当处于用电高峰时段时，微处理器降低电压设定参考值，当处于用电低谷时段时，微处理器提高电压设定参考值，微处理器以调整后的电压设定参考值为基准根据电流、电压检测模块采集到的配电变压器的低压侧供电信号控制有载调压开关。

【技术特征摘要】
1.一种基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统，其特征在于，该调节系统包括微处理器和电流、电压检测模块，电流、电压检测模块输出端与微处理器连接，微处理器的输出端用于控制有载调压开关，所述微处理器根据用电负荷时段调整调压配电变压器的电压设定参考值，当处于用电高峰时段时，微处理器降低电压设定参考值，即在用电高峰时段降低低压侧的供电电压，当处于用电低谷时段时，微处理器提高电压设定参考值，即在用电低谷时段提高低压侧的供电电压，微处理器以调整后的电压设定参考值为基准根据电流、电压检测模块采集到的配电变压器的低压侧供电信号控制有载调压开关；所述调节系统还包括有载调压开关执行状态检测模块，该有载调压开关执行状态检测模块的输出端与微处理器的输入端连接，用于采集有载调节开关上分接头调节动作的执行情况和分接头的档位信息，微处理器根据采集到的上述信息控制是否进行下一步的调整操作，以确保分接头调整到最大档位或最小档位后不再进一步发出相应的上调或下调操作指令。2.根据权利要求1所述的基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统，其特征在于，所述用电负荷时段包括用电高峰时段、用电低谷时段、用电平时段和用电尖峰时段，所述用电负荷时段的设定可采用时段设定模块来完成，该时段设定模块的输出端与微处理器连接，时段设定模块由按键或通信芯片实现。3.根据权利要求1所述的基于需求响应的配电变压器智能电压调节系统，其特征在于，所述电流、电压检测模块由电压互感器和电流互感器及电平转换电路组成，所述电压互感器用于采集配电变压器的低压侧供电电压信号，所述电流互感器用于采集配电变压器的低压侧供电电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄明山，李如意，刘永光，王军，胡东方，周亚楠，陈学良，谷战垒，纪建设，冯二浩，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司潍坊供电公司，许继集团有限公司，河南许继仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11