[實用新型]一種考慮負荷率水平的自動調壓器控制器

有效

• 申請號: 201720619496.X
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN206922433U
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 史帥彬;章彬;張華贏;劉莎;柯清派;馬文杰
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司;蘇州華天國科電力科技有限公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及新型線路串聯調壓器控制器技術領域，特別是涉及一種考慮負荷率水平的自動調壓器控制器。

背景技術

隨著人民生活水平的不斷提高，對電能質量要求越來越高。衡量電能質量的主要指標有兩個：一是頻率；二是電壓。目前我國多數電網頻率相對穩定，但電壓質量問題比較突出，尤其是400V臺區電壓需要全面改善和提高。電壓質量對各類用電設備的安全經濟運行都有直接的影響，是人民生活中最關心的事情之一，也是電力系統中投訴最多的事件之一。隨著農村負荷的增長與負荷用電規律的變化，對低壓臺區的電壓調控要求也越來越高。目前農村電網特別是處于電網末端遠離變電站的農村電網電壓的波動范圍較大,超出了國家的允許值,給電力設備和人們的生活帶來了嚴重的危害,嚴重制約了農村經濟的發展。據統計，正常情況下我國的平均線損率大約為8.48％，線損電量達367.75億千瓦時。如果平均線損率下降2％左右，那么就能減少損耗86.73億千瓦/年(即三峽電站16臺機組一年的發電量)。線路損耗和低壓在具有相同的半徑和截面積的情況是成平方反比的，電壓每提升兩個百分點，線損下降四個百分點。因此在治理低電壓現象的過程中不但改善了電壓質量，也可以提高經濟效益。因此，電能質量問題尤其是低壓臺區低電壓問題引起了國內外學者的廣泛關注。ANSI (美國國家標準)C84.1規定了電力系統中穩態電壓的變動限值，當實際電壓變動超過ANSI限值且持續時間大于1分鐘，這種現象就是電壓長時間變動限值，長時間電壓變動可能是過電壓或者欠電壓，而廣泛存在于農村400V配網的長時間電壓變動是欠電壓(即電壓偏低)，目前普遍被接受的低電壓問題是指在工頻條件下持續時間超過1分鐘，且交流電壓方均根值降低到地獄額定值90％的現象。

為解決400V臺區由有功壓降過大導致的低電壓問題，線路串聯調壓器的治理方案是廣泛采用的技術手段之一。但是計及串聯調壓器對不同類型負荷調壓效果不同，升壓時存在拉低首端電壓的情況，其治理效果難以保證。而且現有研究中，國內外對調壓器的研究主要是集中在10kV饋電線路，而針對低壓臺區調壓器研究與應用相對較少，受配電網供電半徑長、線路及配變重過載等情況的制約，低壓臺區可靠性和電壓合格率指標難以得到有效提升，嚴重影響用戶的生活、生產。目前也有部分學者提出在低壓臺區安裝線路串聯調壓器的必要性，但是對于低壓臺區安裝線路串聯調壓器的控制器的研究相對較少，原有的10kV饋電線路調壓器控制器不能很好的適用于低壓臺區調壓器的控制，且線路上的電壓電流數據丟失，存在電壓盲區，不便于臺區電壓問題的解決方案研究。因此，研制一種電路結構簡單、安全可靠的、考慮負荷率水平的低壓臺區自動調壓器控制器具有重要意義。

實用新型內容

本實用新型主要解決的技術問題是提供針對低壓臺區開發的一種考慮負荷率水平的自動調壓器控制器，能夠檢測實時負荷率水平，產生升壓調壓、降壓調壓、不調壓三種功能，且電路結構簡單、安全可靠。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是：提供一種考慮負荷率水平的自動調壓器控制器，包括電源模塊、數據采集模塊、用于處理分析所采集數據的CPU模塊、電力電子元件分接開關模塊、通訊模塊和外部時鐘；所述電源模塊分別與數據采集模塊、CPU模塊、電力電子元件分接開關模塊連接，所述CPU模塊和數據采集模塊接有外部時鐘，所述CPU模塊還與通訊模塊連接，所述通訊模塊包括RS232通訊單元與Zigbee通訊單元，所述電力電子元件分接開關模塊包括固態繼電器和限流電阻。

進一步地，所述數據采集模塊包括三相及中性線電壓電流信號采集通道接口、信號調理電路、程控放大電路、濾波電路、A/D轉換器和外部晶振電路；所述三相及中性線電壓電流信號采集通道接口、信號調理電路、程控放大電路、濾波電路、A/D轉換器依次連接，所述A/D轉換器還分別與電源模塊、CPU模塊連接；

更進一步地，所述三相及中性線電壓電流信號采集通道接口包括4個電壓和4個電流實時采集通道接口；

進一步地，所述電源模塊采用多電平輸出的開關電源，直接從400V輸電線路上取電，接于三相中的任意一相上；

更進一步地，所述多電平輸出的開關電源包括5V直流電壓和12V直流電壓， 5V直流電壓為CPU模塊、數據采集模塊供電，12V直流電壓為電力電子元件分接開關模塊供電；

進一步地，所述A/D轉換器由兩片MAX125AEAX芯片構成；

進一步地，所述CPU模塊采用TMS320F28335高速DSP。

與現有技術相比，本實用新型所提出的方法的特征在于：