[發(fā)明專利]單相660V～3.3KV長距離分布式直接供電系統

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210089596.8
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN102624019A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設計）人: 何友旗;馬景良
• 申請（專利權）人: 北京西邁特科技有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 吳杰;解政文

技術領域

本發(fā)明涉及一種供電系統，尤其涉及一種單相660V～3.3KV長距離分布式直接供電系統。

背景技術

對于設備負荷分散、供電距離長(2-20公里)的供電系統，如高速公路沿線機電設備的供電系統，為保證遠端設備供電質量，目前常使用的供電方法有如下幾種：

(1)、380V/220V直接供電方式

在距變電站較近(4km以內)的用電設備，目前常采用低壓380V/220V直接供電，隨著距離增加和遠端負載增大，為滿足遠端設備端電壓不低于設計指標的要求，必須增大傳輸線纜的線徑，從而造成供電成本升高。

(2)、10KV(或6KV)間接供電方式

對于距離較遠(超過4km)的用電設備，目前常采用10KV(或6KV)電纜，將電源提供到負載相對集中的位置，在此處安裝10KV(或6KV)/0.4KV變壓器，將10KV(或6KV)變壓為380V/220V，再使用380V/220V二次配電，此方案不但需要10KV電纜、變壓器等設備，同時還要進行二次配電，故綜合造價較高。

(3)、太陽能、風能供電方式

利用太陽能或風能為遠端設備直接供電，這種方案不足的地方是首先供電質量不夠穩(wěn)定，無論是太陽能還是風能都受天氣狀況影響；其次太陽能和風能受到建設規(guī)模限制，使其發(fā)電容量有限，無法和線纜提供的能量相比。

因此，如何降低負荷分散、供電距離長(2-20公里)的供電系統的供電成本且保證能供電系統可靠穩(wěn)定供電是目前亟待解決的技術難題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種可靠穩(wěn)定供電且成本較低的單相660V～3.3KV長距離分布式直接供電系統。

為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種單相660V～3.3KV長距離分布式直接供電系統，包括智能均衡負載穩(wěn)壓電源、分布式智能開關電源和上位機，其中，

智能均衡負載穩(wěn)壓電源，包括：

依次相連的整流器、濾波器、逆變器、電抗器和變壓器，用于將市電三相380V交流電依次進行整流、濾波、逆變和變壓處理后，根據需要輸出660V～3.3KV交流電；

控制主板，用于當監(jiān)測到所述變壓器輸出的電壓與設定的輸出電壓有偏差時，自動調整所述逆變器的PWM脈寬信號來保持其輸出電壓穩(wěn)定；當監(jiān)測到所述變壓器輸出的負載電流異常時，自動切斷所述變壓器的輸出，并向所述上位機發(fā)出報警信息；

分布式智能開關電源，包括：

可調變壓器，其與660V～3.3KV輸出母線相連，用于將660V～3.3KV交流電變換成220V交流電；

智能開關控制器，用于當監(jiān)測到所述可調變壓器輸出偏離設定電壓時，自動調整所述可調變壓器的抽頭來補充電壓降以穩(wěn)定輸出；當監(jiān)測到所述可調變壓器的負載電流異常時，自動切斷所述可調變壓器的輸出，并向所述上位機發(fā)出報警信息；

上位機，用于向所述智能均衡負載穩(wěn)壓電源和所述分布式智能開關電源下發(fā)控制指令，接收并保存它們上傳的各自本地狀態(tài)參數。

本發(fā)明的單相660V～3.3KV長距離分布式直接供電系統，還包括：

旁路開關，其在當所述控制主板檢測到所述逆變器出現故障時啟動，用以實現將三相380V交流電直接通過所述變壓器升壓為單相660V～3.3KV交流電。

本發(fā)明的單相660V～3.3KV長距離分布式直接供電系統，所述控制主板包括型號為DSP30F4013的單片機芯片及其外圍電路、采樣及保護電路和通訊電路，其中，

所述單片機芯片第8、第9、第38和第41管腳分別對應與所述逆變器的四個IGBT功率模塊的IGBT驅動器相連；

采樣及保護電路，包括：

由霍爾電流傳感器和第一運算放大器及其外圍電路構成的電流采樣放大電路，

由電壓互感器和第二運算放大器及其外圍電路構成的電壓采樣放大電路，

以及由第一比較器和第二比較器構成的比較電路，

所述霍爾電流傳感器和所述電壓互感器接660V～3.3KV交流電，所述霍爾電流傳感器的輸出端與所述第一運算放大器的輸入端相連，所述電壓互感器的輸出端與所述第二運算放大器輸入端相連，所述第一運算放大器的輸出端以及所述第二運算放大器的輸出端與所述比較電路的輸入端相連，如果采樣電壓值或電流值超過設定值，則所述比較電路通知所述單片機芯片的第37腳；

通訊電路，包括：