一种低压配电网电压控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种低压配电网电压控制系统及方法，该系统包括：配变端口控制模块、线路末端控制模块和主控制模块；其中，配变端口控制模块用于根据主控制模块的对应控制信号，对配电网线路进行无功补偿和负荷平衡调整；线路末端控制模块用于根据主控制模块的对应控制信号，对配电网线路末端负荷进行无功补偿以及电压调整；主控制模块，用于获取配变端口的三相电压电流、配变分接头位置，并计算配变端口处无功功率、不平衡度，以及获取配电网末端三相电压电流，计算配电网末端无功功率，并向配变端口控制模块和线路末端控制模块分别发出对应的控制信号。可以对低压配电网进行优化，提高电压质量。使得无功、不平衡以及线路各处电压达到最佳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力
，特别是涉及一种低压配电网电压控制系统及方法。
技术介绍
在低压配电网中，尤其是在农网中，由于供电半径较大，供电线路末端负荷处的电压远远低于配电端口处的电压。配电端口处为400V的配电网，实测中某些负荷处的相电压甚至能够低至150V以下，严重影响用电质量。目前，通常采用的改善方法包括：(1)新增变压器，改善供电网络布局；(2)将截面较小的导线换成线径较大的导线；(3)配电端口处安装无功补偿装置，减少无功电能损耗；(4)调整变压器电压分接头位置，提高整个网络的电压；(5)提高三相负荷平衡度。但是上述的各项方法皆存在一些问题：方法(1)和方法(2)成本太高，且实施难度较大，可行性较差；方法(3)和方法(5)改善电压的效果并不明显，尤其是负荷末端的电压变化不大；采用方法(4)时，如果把负荷末端的电压调整到达标，则配变端口处势必会有过电压的风险，特别是在负荷低的时段，存在供电安全隐患。因此，如何对低压配电网进行优化，提高电压质量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低压配电网电压控制系统及方法，可以对低压配电网进行优化，提高电压质量。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种低压配电网电压控制系统，包括：配变端口控制模块、线路末端控制模块和主控制模块；其中，所述配变端口控制模块用于根据所述主控制模块的对应控制信号，对配电网线路进行无功补偿和负荷平衡调整；所述线路末端控制模块用于根据所述主控制模块的对应控制信号，对配电网线路末端负荷进行无功补偿以及电压调整；主控制模块，用于获取配变端口的三相电压电流、配变分接头位置，并计算配变端口处无功功率、不平衡度，以及获取配电网末端三相电压电流，计算配电网末端无功功率，并向所述配变端口控制模块和所述线路末端控制模块分别发出对应的控制信号。优选地，所述配变端口控制模块包括：可调电流源，用于对配电网线路进行实时无功补偿，和发出逆变电流进行负荷平衡调整；无功补偿单元，用于配合所述可调电流源进行无功补偿。优选地，所述无功补偿单元包括m个端口补偿电容器组，所述无功补偿单元采用n个所述端口补偿电容器组对所述配电网线路进行无功补偿，n为所述配电网端口处无功功率与单个端口补偿电容器组容量的比值整数部分，n≤m，m为大于0的整数，n为不小于0的整数。优选地，所述线路末端控制模块包括：末端补偿单元，用于在配电网线路末端无功功率大于第一预设阈值时，对配电网线路末端负荷进行无功补偿；末端调压单元，用于在所述配变端口控制模块对配电网线路进行负荷平衡调整后，所述配电网线路末端负荷处电压小于第二预设阈值时，对配电网线路末端负荷进电压调整。优选地，还包括：配变分接头调整单元，用于在所述配变端口处电压低于第三预设阈值时，经延时第一预设时间段后，调节配变分接头位置。一种低压配电网电压控制方法，该方法包括：获取配变端口的三相电压电流、配变分接头位置，以及配电网末端三相电压电流；计算配变端口处无功功率、不平衡度，以及配电网末端无功功率；判断所述配电网末端无功功率是否大于第一预设阈值；若所述配电网末端无功功率大于第一预设阈值，则对配电网线路末端负荷进行无功补偿；在配变端口对配电网线路进行无功补偿和负荷平衡调整。优选地，在计算配变端口处无功功率、不平衡度，以及配电网末端无功功率之后，还包括：判断所述配电网末端无功功率是否小于设置在所述配电网末端的单个末端补偿单元中的电容补偿容量；若是，则在配变端口对配电网线路进行无功补偿和负荷平衡调整。优选地，所述在配变端口对配电网线路进行无功补偿和负荷平衡调整包括：计算配电网端口处无功功率Q1与单个端口补偿电容器组容量Q的比值的整数部分n，n为不小于0的整数；控制位于配电网端口处的n个所述端口补偿电容器组对所述配电网线路进行无功补偿；控制位于配电网端口处的可调电流源对所述配电网线路剩余部分的无功功率进行无功补偿；判断配电网末端的三相差流是否为0；若所述配电网末端的三相差流不为0，则控制所述可调电流源发出逆变电流平衡负荷。优选地，所述在配变端口对配电网线路进行无功补偿和负荷平衡调整之后还包括：判断配电网末端的负荷处电压是否达到预设的第二预设阈值；若配电网末端的负荷处电压未达到预设的第二预设阈值，则对配电网线路末端负荷进电压调整。优选地，还包括：判断配变端口处电压是否低于第三预设阈值；若配变端口处电压低于第三预设阈值，则经延时第一预设时间段后，调节配变分接头位置。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本专利技术实施例所提供的低压配电网电压控制系统，包括：配变端口控制模块、线路末端控制模块和主控制模块；其中，配变端口控制模块用于根据主控制模块的对应控制信号，对配电网线路进行无功补偿和负荷平衡调整；线路末端控制模块用于根据主控制模块的对应控制信号，对配电网线路末端负荷进行无功补偿以及电压调整；主控制模块，用于获取配变端口的三相电压电流、配变分接头位置，并计算配变端口处无功功率、不平衡度，以及获取配电网末端三相电压电流，计算配电网末端无功功率，并向配变端口控制模块和线路末端控制模块分别发出对应的控制信号。本专利技术技术方案通过主控制模块获取配电网中配变端口处的无功情况、平衡度以及线路末端的负荷处的无功情况和电压情况；并实时分析计算，通过位于配电网线路末端的线路末端控制模块和位于配变端口处的配变端口控制模块，共同协作，以对配电线路中的无功功率进行补偿，并进行负荷平衡调整以及电压调整，实现了实时完全补偿掉无功，减少损耗，提高电压质量等目的，实时完全平衡三相负荷，使得三相电压满足供电国家标准，从根本上提高电网中末端负荷的电压，通过智能优化控制，使得无功、不平衡以及线路各处电压达到最佳。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1为本专利技术一种具体实施方式所提供的低压配电网电压控制系统结构示意图；图2为本专利技术一种具体实施方式所提供的低压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压配电网电压控制系统，其特征在于，包括：配变端口控制模块、线路末端控制模块和主控制模块；其中，所述配变端口控制模块用于根据所述主控制模块的对应控制信号，对配电网线路进行无功补偿和负荷平衡调整；所述线路末端控制模块用于根据所述主控制模块的对应控制信号，对配电网线路末端负荷进行无功补偿以及电压调整；主控制模块，用于获取配变端口的三相电压电流、配变分接头位置，并计算配变端口处无功功率、不平衡度，以及获取配电网末端三相电压电流，计算配电网末端无功功率，并向所述配变端口控制模块和所述线路末端控制模块分别发出对应的控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种低压配电网电压控制系统，其特征在于，包括：配变端
口控制模块、线路末端控制模块和主控制模块；
其中，所述配变端口控制模块用于根据所述主控制模块的对应控
制信号，对配电网线路进行无功补偿和负荷平衡调整；
所述线路末端控制模块用于根据所述主控制模块的对应控制信
号，对配电网线路末端负荷进行无功补偿以及电压调整；
主控制模块，用于获取配变端口的三相电压电流、配变分接头位
置，并计算配变端口处无功功率、不平衡度，以及获取配电网末端三
相电压电流，计算配电网末端无功功率，并向所述配变端口控制模块
和所述线路末端控制模块分别发出对应的控制信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述配变端口控
制模块包括：
可调电流源，用于对配电网线路进行实时无功补偿，和发出逆变
电流进行负荷平衡调整；
无功补偿单元，用于配合所述可调电流源进行无功补偿。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述无功补偿单
元包括m个端口补偿电容器组，所述无功补偿单元采用n个所述端口
补偿电容器组对所述配电网线路进行无功补偿，n为所述配电网端口
处无功功率与单个端口补偿电容器组容量的比值整数部分，n≤m，m
为大于0的整数，n为不小于0的整数。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述线路末端控
制模块包括：
末端补偿单元，用于在配电网线路末端无功功率大于第一预设阈
值时，对配电网线路末端负荷进行无功补偿；
末端调压单元，用于在所述配变端口控制模块对配电网线路进行
负荷平衡调整后，所述配电网线路末端负荷处电压小于第二预设阈值
时，对配电网线路末端负荷进电压调整。
5.根据权利要求2至4任一项所述的系统，其特征在于，还包
括：
配变分接头调整单元，用于在所述配变端口处电压低于第三预设
阈值时，经延时第一预设时间段后，调节配变分接头位置。
6.一种低压配电网电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛四新，杨俊杰，
申请(专利权)人：河南隆鑫电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41