[發(fā)明專利]基于柔性直流系統(tǒng)的低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡治理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211515857.8
• 申請(qǐng)日: 2022-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN115833216A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫召田;王峰;於濤;蔡德勝;夏國慶;朱雷;劉家嚴(yán);尹文琛;陳有才;居正山;肖遙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京豐道電力科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/36
• 分類號(hào): H02J3/36;H02J3/18
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

本發(fā)明公開了基于柔性直流系統(tǒng)的低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡治理方法，應(yīng)用于柔性直流系統(tǒng)，所述柔性直流系統(tǒng)包括儲(chǔ)能裝置，低壓臺(tái)區(qū)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，柔性直流系統(tǒng)向負(fù)荷較高相供電或者向負(fù)荷較低相吸收電能；當(dāng)儲(chǔ)能裝置放電達(dá)到下限值時(shí)，柔性直流系統(tǒng)停止向負(fù)荷較高相供電，轉(zhuǎn)為向負(fù)荷較低相吸收電能；當(dāng)儲(chǔ)能裝置充電達(dá)到上限值時(shí)，柔性直流系統(tǒng)停止向負(fù)荷較低相吸收電能，轉(zhuǎn)為向負(fù)荷較高相供電；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：實(shí)現(xiàn)低壓臺(tái)區(qū)的三相不平衡治理，控制過程簡單，不需要換相，從而不影響用戶供電連續(xù)性，提高配電網(wǎng)供電質(zhì)量和運(yùn)行水平，減少安全隱患。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低壓配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及基于柔性直流系統(tǒng)的低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡治理方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)涉及供電側(cè)和用戶側(cè)，承擔(dān)著為用戶提供穩(wěn)定、可靠、高質(zhì)量電能的作用。我國的配電網(wǎng)電壓等級(jí)低，拓?fù)浞N類復(fù)雜，線路饋線多，以三相四線制為主，低壓用戶多采用單相用電。供電區(qū)域內(nèi)用戶多且分配不均勻，使得配電網(wǎng)中存在大量且具有較高隨機(jī)性的單相負(fù)荷，導(dǎo)致配電網(wǎng)中出現(xiàn)不同程度的三相不平衡問題。隨著分布式能源和電動(dòng)汽車充電樁接入配電系統(tǒng)，也一定程度上加劇了配電網(wǎng)的三相不平衡問題。

配電網(wǎng)的三相不平衡運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生零序電流，增加線路的損耗，增加配電變壓器的損耗，影響用電設(shè)備的安全運(yùn)行，降低供電設(shè)備的使用壽命，造成經(jīng)濟(jì)損失。三相不平衡是衡量電能質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，降低配電網(wǎng)中三相不平衡度是提高配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平和供電質(zhì)量急需解決的問題。

在低壓配電網(wǎng)中，一般采用手動(dòng)或自動(dòng)投切電容器組進(jìn)行補(bǔ)償(例如中國專利授權(quán)公告號(hào)CN217240336U公開的三相負(fù)載不平衡補(bǔ)償電路)，或者依靠人工或自動(dòng)換相裝置對(duì)不平衡負(fù)荷進(jìn)行換相(例如中國專利公開號(hào)CN106099958A公開的一種配變臺(tái)區(qū)三相不平衡治理措施優(yōu)選方法)。電容器補(bǔ)償方法需要增加并聯(lián)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)且控制復(fù)雜，不能從根本上解決三相不平衡；使用換相裝置分配負(fù)荷方法，不可避免地影響用戶供電連續(xù)性，并存在一定的安全隱患。

綜上所述，有必要開發(fā)一種配電低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡治理的控制系統(tǒng)及方法，提高配電網(wǎng)供電質(zhì)量和運(yùn)行水平。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)電網(wǎng)三相不平衡補(bǔ)償方法控制復(fù)雜，影響用戶供電連續(xù)性，并存在一定的安全隱患的問題。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的：基于柔性直流系統(tǒng)的低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡治理方法，應(yīng)用于柔性直流系統(tǒng)，所述柔性直流系統(tǒng)包括儲(chǔ)能裝置，低壓臺(tái)區(qū)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，柔性直流系統(tǒng)向負(fù)荷較高相供電或者向負(fù)荷較低相吸收電能；當(dāng)儲(chǔ)能裝置放電達(dá)到下限值時(shí)，柔性直流系統(tǒng)停止向負(fù)荷較高相供電，轉(zhuǎn)為向負(fù)荷較低相吸收電能；當(dāng)儲(chǔ)能裝置充電達(dá)到上限值時(shí)，柔性直流系統(tǒng)停止向負(fù)荷較低相吸收電能，轉(zhuǎn)為向負(fù)荷較高相供電。

有益效果：本發(fā)明低壓臺(tái)區(qū)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，柔性直流系統(tǒng)向負(fù)荷較高相供電，以減小該相的功率輸出，或者向負(fù)荷較低相吸收電能，以增加該相的功率輸出，將負(fù)荷較低相的電能存儲(chǔ)轉(zhuǎn)供給負(fù)荷較高相，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地控制電能在三相間轉(zhuǎn)移，平衡變壓器低壓側(cè)的三相功率輸出，實(shí)現(xiàn)低壓臺(tái)區(qū)的三相不平衡治理，控制過程簡單，不需要換相，從而不影響用戶供電連續(xù)性，提高配電網(wǎng)供電質(zhì)量和運(yùn)行水平，減少安全隱患。

進(jìn)一步地，所述柔性直流系統(tǒng)還包括功率控制裝置和儲(chǔ)能雙向變流器，所述儲(chǔ)能雙向變流器的輸入端通過配電變壓器與電網(wǎng)連接，所述儲(chǔ)能裝置與儲(chǔ)能雙向變流器的輸出端連接；所述功率控制裝置分別與儲(chǔ)能雙向變流器、儲(chǔ)能裝置連接，所述功率控制裝置還連接到配電變壓器和儲(chǔ)能雙向變流器之間的連線上。

更進(jìn)一步地，所述功率控制裝置通過電壓互感器、電流互感器對(duì)配電變壓器低壓側(cè)三相電壓、三相電流這些電氣量進(jìn)行采集，對(duì)電網(wǎng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

更進(jìn)一步地，所述功率控制裝置與儲(chǔ)能雙向變流器以及儲(chǔ)能裝置實(shí)時(shí)通訊，采集儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)、容量、最大充放電功率，采集儲(chǔ)能雙向變流器的運(yùn)行狀態(tài)信息，向儲(chǔ)能雙向變流器發(fā)送功率調(diào)節(jié)控制指令，其中，通訊方式包括RS485、CAN總線、以太網(wǎng)。