[發明專利]降低線損的系統和方法

在審

• 申請號: 201710973711.0
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107732928A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 王蔚;張曉杰;孔祥振;王國棟;孔楠;鹿宏偉;高文政;蘇寶鋒;孔德強;劉慶;邵慧燕
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司曲阜市供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/26;H02J3/01
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 王術蘭

技術領域

本發明涉及電力技術領域，尤其是涉及一種降低線損的系統和方法。

背景技術

在電力網傳輸分配過程中產生的有功功率損失和電能損失統稱為線路損失，即線損。電能在傳輸過程中產生線損的原因有以下幾方面：一是電阻作用；電能在電力網傳輸中，必須克服導體的電阻，從而產生了電能損耗，這一損耗見之于導體發熱。由于這種損耗是由導體的電阻引起的，所以稱為電阻損耗。二是磁場作用，變壓器需要建立并維持交變磁場，才能升壓或降壓。電動機需要建立并維持旋轉磁場，才能運轉而帶動生產機械做功。電流在電氣設備中建立磁場的過程，也就是電磁轉換過程。在這一過程中，由于交變磁場的作用，在電氣設備的鐵芯中產生了磁滯和渦流，使鐵芯發熱，從而產生了電能損耗。由于這種損耗是在電磁轉換過程中產生的，所以稱之為勵磁損耗。

現有的降低線損的方式通常有如下幾種：提高負荷的功率因數提高負荷的功率因數，可以減少發電機送出的無功功率和通過線路、變壓器傳輸的無功功率，使線損降低；裝設無功補償設備根據電網中無功負荷及無功分布情況合理選擇無功補償容量和確定補償容量的分布，以降低電網損耗；合理地配置無功補償裝置改變無功潮流分布，減少有功損耗和電壓損耗、減少發電機送出的無功功率和通過線路、變壓器傳輸的無功功率，使線損降低。然而，上述方式中，減低線損的效果并不顯著，且大多為電網工作人員根據經驗選擇具體的降低線損的方式，存在較大的主觀性，導致效果較差。

考慮到現有的配電網線損率較高的問題，尚未提出有效的解決方案。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種降低線損的系統和方法，以提高降低配電網線損方式的智能化程度，進而降低電力網絡的線損率。

第一方面，本發明實施例提供了一種降低線損的系統，包括設置于配電變壓器輸出端的信號采集器、控制器和執行器，以及設置于用戶電表箱輸入端的三相負荷調節器；控制器分別與信號采集器、執行器和三相負荷調節器連接；信號采集器包括電流監測單元和電壓監測單元；執行器包括第一執行機構、第二執行機構和第三執行機構；第一執行機構包括晶閘管組件和觸發器；第二執行機構包括補償電容單元和執行電路；第三執行機構包括晶閘管和蓄電電容；控制器中預先保存有第一執行機構、第二執行機構和第三執行機構中，各個元氣件的參數數據和連接關系數據；控制器用于通過信號采集器獲取輸電線路上電力參數；其中，電力參數包括電流信號、電壓信號和各支路的相位信號；控制器還用于根據電流信號和電壓信號計算當前電網的功率因數值，根據電流信號和相位信號計算當前電網的相位負荷；當功率因數值或相位負荷超出設定范圍時，根據各個元氣件的參數數據和連接關系數據，確定執行器或三相負荷調節器的執行參數，根據確定結果向相應的執行器或三相負荷調節器發送執行命令，以控制執行機構執行相應的動作或控制三相負荷調節器切換相位。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，上述第一執行機構中的觸發器與控制器連接；觸發器與晶閘管組件連接；觸發器還連接有振蕩器；晶閘管組件設置在輸電線路上；在晶閘管組件輸出側的輸電線路上還設置有附加電勢單元；晶閘管組件包括晶閘管和平衡電抗器。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，上述第二執行機構中的執行電路包括接觸器、電壓互感器和電流互感器；補償電容單元包括多個并聯的電容；接觸器的一端與輸電線路連接；接觸器的另一端與多個電容連接；電壓互感器設置于輸電線路和接觸器之間；電流互感器設置于接觸器和電容之間；接觸器、電壓互感器和電流互感器分別與控制器連接。

結合第一方面的第二種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，上述輸電線路和接觸器之間還設置有熔斷器。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，上述第三執行機構中的晶閘管和蓄電電容相互連接，設置于輸電線路的零線和火線之間；晶閘管與火線連接；蓄電電容與零線連接。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，上述三相負荷調節器的輸入端與輸電線路的三相火線和零線連接；三相負荷調節器的輸入端連接用戶電表箱輸入端的火線和零線。

結合第一方面的第五種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，上述三相負荷調節器設置有GPRS單元，用于接收控制器發送的執行命令。