[發(fā)明專利]一種補償變壓器與儲能模塊結(jié)合的電流-電壓補償系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010596496.9
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111668848B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐國卿;喬暢
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/32;H02J3/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 崔玥

本發(fā)明公開了一種補償變壓器與儲能模塊結(jié)合的電流?電壓補償系統(tǒng)，包括：多抽頭補償變壓器模塊，用于從電網(wǎng)取電，然后補償供電線路的電壓，使得線路末端電壓符合標(biāo)準(zhǔn)；儲能模塊，與供電線路的三相相線和中性線連接，用于實現(xiàn)峰谷負(fù)荷調(diào)節(jié)；控制模塊，與所述多抽頭補償變壓器模塊以及所述儲能模塊相連，所述控制模塊用于檢測供電線路的電壓電流信息并生成控制指令，并根據(jù)所述控制指令對所述多抽頭補償變壓器模塊以及所述儲能模塊進(jìn)行控制。本發(fā)明不僅能夠?qū)崿F(xiàn)三相電壓的獨立調(diào)節(jié)，且調(diào)節(jié)具有雙向性，并且通過儲能模塊的調(diào)峰作用，可以在用電高峰時支撐補償變壓器正常工作，具有更強的適用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及供電或配電領(lǐng)域，特別是涉及一種補償變壓器與儲能模塊結(jié)合的電流-電壓補償系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在國家電網(wǎng)全面致力于推進(jìn)“堅強智能電網(wǎng)、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)，構(gòu)建“樞紐型、平臺型、共享型”能源互聯(lián)網(wǎng)的背景下，內(nèi)陸高海拔地區(qū)，由于地區(qū)海拔較高，氣候條件惡劣，電網(wǎng)的建設(shè)與維護(hù)過程異常艱辛，投資與運維費用卻遠(yuǎn)高于東部發(fā)達(dá)地區(qū)。如何以較經(jīng)濟的方式為負(fù)荷分散地區(qū)的人口提供適合的供電服務(wù)，成為世界性的熱點議題。由于供電半徑較大，容易出現(xiàn)線路末端供電電壓偏低，電能質(zhì)量不合格的問題，隨著用戶負(fù)荷的不斷增大，單點大負(fù)荷的不斷增多，晝夜電網(wǎng)波峰波谷的波動，位于線路尾部的用戶的供電質(zhì)量會受到更大的影響，此外在負(fù)荷分散的西部地區(qū)，風(fēng)能光能充足，輸電線沿路存在風(fēng)力發(fā)電站和光伏發(fā)電站等新能源發(fā)電，新能源發(fā)電的間歇性、隨機性、波動性對電網(wǎng)的安全性經(jīng)濟性運行也提出了很大的調(diào)戰(zhàn)，而一味地提高發(fā)電量來確保用戶的供電又會造成大量電能資源的浪費，違背了智能電網(wǎng)建設(shè)運行的理念，如何在不強制需求側(cè)管理的情況下，提高資源重用率，利用電網(wǎng)的峰谷特性，解決電網(wǎng)峰谷負(fù)荷調(diào)節(jié)問題也逐漸引起社會的關(guān)注。

現(xiàn)有的技術(shù)中負(fù)荷分散，變配電站供電半徑有限，往往需要較長的中壓線路和分散的變配電站才能實現(xiàn)整個區(qū)域的供電，而分散的變電站主變壓器的利用率低，一大部分的功率損失在了線路傳輸?shù)倪^程中，且主要是因有功電流流經(jīng)較長的輸電線路造成的損耗，無法通過簡單地并聯(lián)無功補償設(shè)備改善末端電壓特性，此外基于自耦變壓器原理來抬升電壓的補償裝置在負(fù)荷較大時也會失效，甚至于更加惡化，究其原因還是因為在負(fù)荷較大時線路無法傳輸那么大的能力，所以若要在負(fù)荷較大的時候?qū)崿F(xiàn)有效的電壓補償，必須基于有源補償?shù)脑韥韺崿F(xiàn)。然而，現(xiàn)有的一些有源補償設(shè)備通過從電網(wǎng)取電作為其能量來源的方式須電網(wǎng)提供額外的補償所需電流，而這一電流流經(jīng)輸電線路會造成大量額外的線路損耗，且當(dāng)負(fù)荷超出一定范圍時，補償所需消耗的電流也會增大，反而導(dǎo)致補償失效。因此亟需一種新技術(shù)能夠有效解決電壓補償、新能源發(fā)電消納以及峰谷平衡等問題，實現(xiàn)輸配電網(wǎng)絡(luò)的全面治理與調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種補償變壓器與儲能模塊結(jié)合的電流-電壓補償系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種補償變壓器與儲能模塊結(jié)合的電流-電壓補償系統(tǒng)，包括：

多抽頭補償變壓器模塊，用于從電網(wǎng)取電，然后補償供電線路的電壓，使得線路末端電壓符合標(biāo)準(zhǔn)；

儲能模塊，與供電線路的三相相線和中性線連接，用于實現(xiàn)峰谷負(fù)荷調(diào)節(jié)；

控制模塊，與所述多抽頭補償變壓器模塊以及所述儲能模塊相連，所述控制模塊用于檢測供電線路的電壓電流信息并生成控制指令，并根據(jù)所述控制指令對所述多抽頭補償變壓器模塊以及所述儲能模塊進(jìn)行控制。

可選的，所述多抽頭補償變壓器模塊包括：取電單元、采樣單元、第一控制單元和原邊多抽頭變壓器單元；

所述取電單元并聯(lián)于供電線路中，所述取電單元的輸出端接至所述原邊多抽頭變壓器單元及所述采樣單元，用于為所述原邊多抽頭變壓器單元提供能量來源，同時為所述采樣單元提供供電線路實時的電壓數(shù)據(jù)；

所述采樣單元用于實時檢測供電線路的各相電壓數(shù)據(jù)，并將各相電壓數(shù)據(jù)傳輸至所述第一控制單元；