[發明專利]智能型電力節能綜合控制成套裝置

在審

• 申請號: 201410502883.6
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104242457A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 王學才;吳洪山;吳丹;王珊
• 申請（專利權）人: 山東金美亞電力科技有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J3/00;H02J3/01;H02J3/18;H02J3/26
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 劉志毅

技術領域

本發明涉及電力節能的綜合性自動控制和智能化管理的成套裝置，具體是智能型電力節能綜合控制成套裝置，屬于電網及用電設備節能技術領域。

背景技術

近年來，隨著社會經濟快速發展和科學技術的進步，現代工業、服務業和居民用電設備迅速增多，供電范圍不斷增大；特別是城市電網中使用了大量的電纜線路，使線路對地電容增大并且形成很大的容性電流，造成電網中線路末端電壓升高、線路損耗增加、供用電效率降低；尤其是家用電器和辦公設備如彩電、變頻空調、計算機、通訊設備等，以及工業生產中各種自動化生產線、自動控制系統、變頻調速設備、精密測量儀表設備等的廣泛應用，這些設備內部都含有大量的整流逆變器件或裝置，如開關電源、變頻器以及熒光燈等，產生大量的諧波。加上電網和用電系統中其他非線性負荷、沖擊性負荷、干擾性負荷日益增加，也不斷地影響電能質量。這些負荷在運行中，不僅會產生大量的無功功率使功率因數降低造成用電效率低、產生大量的諧波給電網和設備造成危害，而且會產生電壓升高以及三相不平衡，降低了用電設備的安全可靠性，造成安全事故的發生，嚴重威脅電力系統的安全運行，形成多種電能浪費問題。

目前，供用電系統中電能浪費的原因主要有：由于功率因數低造成用電效率降低、諧波多產生的電能損失和危害、電壓升高形成的電能浪費以及三相負荷不平衡產生的電能損失等。解決的辦法主要是針對某一個具體的電能浪費問題采取獨立治理的方法。比如：針對功率因數低問題，采用靜態或動態的無功功率補償使功率因數提高并穩定；針對諧波問題，采用無源或有源濾波器濾除特征諧波；針對電壓升高問題，采用穩壓器或固定式電抗器實現電壓穩定。也有將無功補償支路設計成某一個特征諧波的低阻抗通道，使該支路在實現無功功率補償的同時具有無源濾波功能。上述技術方法，存在著設備相互獨立，功能單一，控制隨機化，元器件重復安裝(比如每套都需要測量、控制、保護系統等)，設備精度低(比如靜態無功補償和無源濾波)、容量小(比如穩壓器、不間斷電源和有源濾波器)、費用高(比如有源濾波器)等問題，整體節能效果差。

由于電能指標中各參數在物理或者數學上有著理論變換關系，在電網中相互影響或者相互轉化，供用電系統要求具備整體性、綜合性的全面的電能消耗控制。獨立解決某一個或某一方面具體的電能浪費問題，具有片面性。所安裝的設備或儀器因為其他電能浪費或電能質量問題的存在，其節能效果、設備的精度和可靠性受影響。

因此，針對電能浪費問題需要全面分析，采取綜合性的整體電力節能措施。在功能上希望能夠實現連續無級平滑調節、動態跟蹤反饋、自動控制。在效果方面，希望能夠達到提高并穩定功率因數以提高電能利用率，減少因功率因數低受到的經濟處罰，避免無功用電(反轉正計)，減少線路損耗；控制并穩定電壓以避免由于電壓升高造成的電力浪費；控制并穩定線路系統電流以避免由于無功電流、諧波電流和環流造成的電力浪費；消除并減少諧波電流以減少諧波造成的損耗和危害；改善系統三相負荷平衡狀況以減少供電系統和變壓器中性點電流，減少供電和用電損失。在費用方面，希望能夠按照常規設備和成熟元器件配置，能夠短期收回；希望能夠結合智能電網和數字化綜合變電站要求，實現綜合性自動控制和保護，實現智能化管理。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足，提供一種智能型電力節能綜合控制成套裝置。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：智能型電力節能綜合控制成套裝置，由電源模塊、參數采集模塊、電能質量分析模塊、電能質量控制模塊、磁控電抗器成套裝置模塊、電容器成套裝置模塊、智能控制模塊、通信模塊和數據存儲模塊組成。利用電源模塊為各模塊提供直流電源；利用參數采集模塊全面采集電網參數；利用電能質量分析模塊提出綜合性整體節能方案；利用電能質量控制模塊、調節磁控電抗器和系統的參數，動態跟蹤反饋；利用磁控電抗器成套裝置模塊和電容器成套裝置模塊連續調節磁控電抗器使功率因數提高并穩定、連續調節阻抗使電壓穩定、連續調節電感量實現動態諧波治理、連續調節阻抗使三相負荷平衡；利用智能控制模塊實現綜合自動化控制和智能化管理；利用通信模塊實現計算機網略通訊和無線網略通信；利用數據存儲模塊實現超大容量數據存儲和數據資源共享。有效提高電力節能效果，解決目前電力節能裝置功能單一、設備相互獨立、元器件重復安裝、設備精度低、裝置容量小費用高、整體節能效果差等問題。

電源模塊通過A/D轉換，為裝置中各模塊提供直流電源。