配电网综合节能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种配电网综合节能系统，包括节能装置和集成管理系统，所述节能装置经光纤与网络转换设备连接，网络转换设备通过工业以太网与集成管理系统连接，所述节能装置包括高低压侧节能装备。本实用新型专利技术实现了配电网“全方位、多方面”的综合节能降耗和电能管理。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到电气节能，特别涉及配电网综合节能系统。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，静止同步补偿器STATCOM和有源电力滤波器 APF在输配电中得到了广泛应用，提高了电网电能质量，降低了线路损耗，起 到了电气节能的作用。但由于单一节能设备只具备某一方面的节能职能，如 静止补偿器，主要用于无功补偿，减少无功电流在电网中的流动，不能满足 对全方面电气节能的需要。纵观配电网节能技术，存在有以下不足1、整个配电网缺乏全局的规划 与管理手段，能量管理水平不高，没有形成全方位、多方面的综合节能 降耗。配电网的节能设备还是单一运行的，形成孤岛林立的局面，信息 比较分散，集成度不高，不便于高层管理和控制。2、单一独立节点节能设备 之间相互影响， 一旦局部调节过度或不足会造成临近线路的故障，形成要害 区域。例如某节点应用静止无功补偿器SVC来提高功率因数，减小电能的 损耗；同时应用谐波抑制装置来降低该节点谐波含量，减小谐波损耗；但没 考虑到SVC本身产生的谐波的特点以及对谐波抑制装置的影响，引起设备之 间以及设备与电网之间发生谐振，进而造成临近线路的故障，形成要害区域。 3、节能设备的独立控制容易导致设备调节过于频繁，设备使用寿命縮短，维 护成本增加。同时，信息化时代的到来和通信技术的不断提高，工业以太网的广泛应用， 为配电网综合节能网络化管理提供了技术保障。
技术实现思路
为了解决现有配电网综合节能技术不足的难题，本技术旨在结合工 业以太网技术，提供一种配电网综合节能系统，实现配电网全方位、多方 面的综合节能降耗和电能管理。本技术解决技术问题所采用的技术方案是 一种配电网综合节能系统，包括节能装置和集成管理系统，所述节能装置经光纤与网络转换设备连 接，网络转换设备通过工业以太网与集成管理系统连接，所述节能装置包括 高低压侧节能装备。所述高压侧节能装备包括大功率混合型有源电力滤波器HAPF、高压静止无功补偿器SVC、 HAPF与SVC联合系统和静止同步补偿器STATCOM; 低压侧节能装备包括智能型户内外无功补偿器IVC、配电网静止同步补偿 器DSTATCOM、 DSTATCOM和晶闸管投切电容器TSC联合系统和有源电力 滤波器APF。所述HAPF与SVC联合系统为一种由大功率混合型有源电力滤波器HAPF 与高压静止无功补偿器SVC并联在同一公共连接点上构成的节能装备。所述DSTATCOM和晶闸管投切电容器TSC联合系统为一种由一台配电网 静止同步补偿器DSTATCOM与多个晶闸管投切电容器TSC并联在同一公共 连接点上构成的节能装备。所述集成管理系统包括两台相互热备的通讯服务器、操作员站、工程师 站、综合管理站、图象监控系统、模拟屏、操作票专家系统、外部服务器、 GPS授时系统。本技术的技术效果在于提供了一种新的全局电气节能思路，结合先 进的电力电子技术和信息技术，形成配电网综合节能系统，解决了现有单一节能设备的局限性和各节能设备之间在调节过程中的相互影响，既提高了电 气节能效率，又提高了配电网的平均功率因数。光纤通信的采用提高了信息 传输速率，还起到了电气隔离的作用，提高了信息传输的抗干扰能力和准确 性。工业以太网的使用大大提高了信息传输的效率，为实现配电网综合节能 和能量管理提供了信息保障。以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。附图说明图l是本技术的应用总体框图。具体实施方式参见图1，图1是本技术的一个简单应用总体框图。配电网综合节能 系统，包括节能装置和集成管理系统，所述节能装置经光纤与网络转换设备 连接，网络转换设备通过工业以太网与集成管理系统连接，所述节能装置包 括高低压侧节能装备。集成管理节能系统集成了五个功能模块，且模块之间 可以相互进行信息交换。高压侧节能装备包括静止无功补偿器SVC、静止同步补偿器STATCOM、 大功率混合型有源电力滤波器HAPF及HAPF与SVC联合系统，所述联合系 统为一种将HAPF与SVC并联在同一公共连接点上，提供一种高品质动态无 功补偿与谐波治理的节能装备，SVC与STATCOM主要补偿无功和调节电压， HAPF能治理谐波，提高电能质量，同时也能够提供一定的无功补偿，而HAPF 与SVC联合系统不仅能够提供高品质的无功补偿，也能进行谐波治理。低压 侧节能装备包括户内外智能无功补偿器IVC、配电网静止同步补偿器 DSTCOM、 DSTATCOM与TSC联合系统，和有源电力滤波器APF。其中 DSTATCOM与TSC联合系统是指一种由一台DSTATCOM和多个TSC并联 在同一公共连接点上，提供一种低成品大容量动态连续可调的无功补偿装备，IVC可以提供有级无功补偿；DSTATCOM能够提供连续无功补偿； DSTATCOM与TSC联合系统能够提供大容量无功补偿；APF可以进行谐波治理。集成管理系统硬件结构包括两台相互热备的通讯服务器、操作员站、 工程师站、综合管理站、图像监控系统、模拟屏、操作票专家系统、外部服 务器、GPS授时系统。通讯服务器选用具有高可靠性的工业计算机，服务器通过网络适配器与局 域网相联，通过各个站级管理前端机获取设备现场数据。通讯服务器通过中 心管理层网络根据操作员站、工程师站、综合管理站、门户服务器的不同需 求采用不同的策略发送监控系统的各类数据信息。通讯服务器采用冗余配置， 双服务器互为热备以提高系统的安全性和可靠性。图像监控系统采用可靠性高的工业计算机，通过以太网从通讯服务器获得 现场的遥视图像数据，在图像监控系统上实时看到监控点的图像变化，在图像监控系统中提供多画面切换功能；可以按照系统对监控系统的需求进行图 像存储，图像回放。操作员站采用可靠性较高的品牌计算机，通过局域网从通讯服务器获得系 统数据，完成系统的监视和控制功能，提供各种监控和管理界面。工程师站采用可靠性较高的品牌计算机，与操作员站一起构成监控系统的 主要操作平台。工程师站通过局域网从通讯服务器获取系统和装置数据。操作票专家系统通过读取实时运行数据，自动检查操作的闭锁逻辑等有关 规定，生成正确的操作票。综合管理站通过中心管理层网络与通讯服务器、操作员站、工程师站等其 它站点连接，此外综合管理站上还接有模拟屏、GPS卫星授时系统。综合管 理站主要负责处理站内的综合业务。模拟屏通过和综合管理站连接获得监控系统的数据信息，全屏实时显示电站的主接线图；实时刷新单回路接线图及运行参数；根据主接线图的特点， 提供灵活的分屏分页显示；显示本站概况、运行规程、操作指导模拟等内容， 显示时钟、日历、安全运行天数。GPS卫星授时系统和综合管理站连接，通过综合管理站和系统内各个站点 对时，为整个系统提供了精确的时间信息，确保遥信、遥测、遥控等功能的 可靠性。外部服务器提供完全透明的、智能的、统一的信息访问接口，实现各应用 系统的开放、共享和集成，使各种信息资源得到最充分的利用，方便用户通 过Internet远程监控装备运行和生产情况。集成管理系统内的应用功能模块包括配电网电能质量监视与分析模块、 配电网能耗管理与节能决策模块、配电网无功/有功潮流分析及无功优化模块、 配电网负荷建模模块和配电网综合自动化模块，各模块之间可以进行信息交 互。配电网综合节能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网综合节能系统，包括节能装置和集成管理系统，其特征在于，所述节能装置经光纤与网络转换设备连接，网络转换设备通过工业以太网与集成管理系统连接，其中节能装置包括高、低压侧节能装备。

【技术特征摘要】
1、一种配电网综合节能系统，包括节能装置和集成管理系统，其特征在于，所述节能装置经光纤与网络转换设备连接，网络转换设备通过工业以太网与集成管理系统连接，其中节能装置包括高、低压侧节能装备。2、 根据权利要求1所述配电网综合节能系统，其特征在于，所述高压侧 节能装备包括大功率混合型有源电力滤波器HAPF、高压静止无功补偿器 SVC、 HAPF与SVC联合系统和静止同步补偿器STATCOM;低压侧节能装 备包括智能型户内外无功补偿器IVC、配电网静止同步补偿器DSTATCOM、 DSTATCOM和晶闸管投切电容器TSC联合系统和有源电力滤波器APF。3、 根据权利要求2所述配电网综合节能系统，其特征在于，所述HAPF 与SVC联合系统为一种由大功率混合型有源电力滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗安，彭双剑，方璐，赵伟，徐先勇，李慧，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]