[發明專利]一種智能中繼電源裝置及一種閉環反饋式電壓控制方法

在審

• 申請號: 201710336724.7
• 申請日: 2017-05-13
• 公開（公告）號: CN106953333A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 汪國燦;郭志峰;汪國剛;王祿松;卜汪洋
• 申請（專利權）人: 深圳國電粵能節能科技有限公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電力電子設備技術及電壓遠距離傳輸領域，具體涉及一種智能中繼電源裝置及一種閉環反饋式電壓控制方法。

背景技術

現代社會已離不開電能，我們日常生活和生產場所通常使用的都是低壓電（交流220V/380V常規場所或50V以下特殊場所），低壓電的一大特點就是易損耗難遠輸。所以在國標《城市配電網規劃設計規范》（GB50613-2010）第5.8.5條和《中國南方電網城市配電網技術導則》第7.1-f條中均規定低壓（0.4kv以下）供電半徑不宜超過400m。限制供電距離的目的，一方面是為了保證用電設備端電源質量，另一方面也是為了將線路損耗控制在合理的范圍。但實際生活和生產場所用電設備遠離電源點的情況卻比比皆是，由于輸電線路長，線路末端電壓過低，造成電氣設備損壞或不能正常工作的情況不屬個例。

為了解決末端電壓過低，減少線路損耗的問題，大部分用戶或供電部門目前大都是采取加大輸電線纜截面或增建中壓（10KV或35KV）變配電所的供配電方案，但這樣都會大幅增加投資！國家每年投資在電網改造、提高電網輸送能力方面的資金多達數千億元人民幣，其中很大部分資金用在增建中壓（10KV或35KV）變配電所、更換大截面輸電線路項目上。

電能在輸送過程中，由于線路阻抗的作用，電壓（U）會隨輸電距離長度逐漸下降。現實生活、生產場所的用電設備安裝和供電線路布設后，設備功率和線路阻抗就是一個不變的值了，根據

P=U×I

（P:功率；U：電壓；I：電流）

當功率P不變，電壓U下降時，電流I必然上升。根據焦耳定律

Q=I2×R×t

(Q:發熱量；I:電流；R：線路電阻（阻抗)；t：時間）

線路和設備安裝完成后，回路的阻抗R就恒定了，在相同的運行時間條件下，發熱量（電能損耗）與電流的平方成正比。因此，控制住了電壓就控制住了電流，進而就控制住了電能的額外損耗。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提出一種可自動檢測安裝點位置線路電壓和線路末端電壓，通過閉環控制的方式自動補償平衡和提升末端電壓的智能中繼電源裝置及調壓方法。

本發明為解決上述技術問題提出的技術方案（一）是：一種智能中繼電源裝置，包括主控模塊和提升補償控制單元；

所述提升補償控制單元串接在輸電線上，并適于在所述主控模塊的控制下對輸電線上的電力進行調壓補償；

所述主控模塊具有末端信號輸入端口，所述末端信號輸入端口用于實時接收關于終端用電設備處的當前末端電壓值信號，

所述主控模塊適于根據預設的標準電壓值和當前的所述末端電壓值信號進行計算并依據計算結果對所述提升補償控制單元進行控制。

進一步的，還包括并聯在終端用電設備處的末端電源采樣單元，所述末端電壓值信號是由末端電源采樣單元采集。

進一步的，還包括前端電壓電流采樣單元，所述前端電壓采樣單元并聯在位于所述提升補償控制單元之前的輸電線上，用于采集輸電線上的初始電壓值信號，所述初始電壓值信號被送至所述主控模塊。

進一步的，還包括告警自動切換旁路單元，在所述提升補償控制單元兩端之間連接有一根短接電線，所述短接電線上設有一組開關裝置，

所述告警自動切換旁路單元適于在主控模塊的控制下驅動所述一組開關裝置的開閉。

進一步的，所述提升補償控制單元包括隔離補償變壓器、自耦型變壓器、電力電子功率模組和隔離驅動電路。

所述隔離補償變壓器串接到輸電線；

所述自耦型變壓器用于產生不同種等級的電壓；

電力電子功率模組用于控制電力電子功率器件的閉合和關斷組合，使得電力電子功率模組輸出當時需求的電壓值；

隔離驅動電路用于將控制器輸出的指令信號隔離放大，直接去驅動電力電子功率模組中的電力電子器件的開關。

進一步的，還包括通訊單元，所述通訊單元與所述主控模塊建立信號連接，所述通訊單元通過網絡接到遠程控制后臺。

進一步的，所述末端電源采樣單元通過光纖連接到所述主控模塊。或，所述末端電源采樣單元通過電力載波的方式將末端電壓值信號發送到所述主控模塊。

本發明為解決上述技術問題提出的技術方案（二）是：一種閉環反饋式電壓控制方法，包括循環操作以下步驟：

實時采集連接在所述輸電線上的終端用電設備處的實際末端電壓值；

根據要達到的目標末端電壓值、實際末端電壓值實時計算出在所述特定點處所需要的調壓參數；