专利名称：一种城市配电网综合节能系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及城市配电网综合节能系统。
背景技术：
电力系统是一个非线性、大规模的复杂系统，其安全与经济运行的关键问题一直以来都是电力领域的重中之重。目前，电力系统趋向于大机组、大电网、超高压、特高压、高度自动化和远距离等方向发展。随着我国社会和经济的飞速发展，电网的规模日益扩大，西电东送、南北互供、全国联网的电网格局已初步形成，随之带来的一些安全、稳定问题也日益突出。
目前，我国输配电网节能技术和相关装备的发展相对滞后，输配电系统仍然存在无功补偿不足、电压稳定问题严峻、谐波污染严重、自动化水平不高、电力市场理论与技术不够完善等问题。这些都严重影响了输配电系统的安全与经济运行，制约了电力系统的发展和电力改革的步伐。
最近欧洲和国内的几次停电事故给电网的安全、稳定运行敲响了警钟，电网运行中的一些安全、稳定问题日益暴露出来。在电网的经济运行方面，据国家电力信息网统计，2000年全国年电能损失达875亿度；国家信息中心经济预测部的统计表明，2005年全国年电能损失超过2千亿度。据美国官方统计，近20年来，全球范围内因电能质量引起的重大电力事故已达20多起，每年因电能质量扰动和电气环境污染引起的经济损失高达300亿美元。可见，为了保障现代电网的安全、稳定、经济运行，迫切需要新的技术来解决现代电网运行与控制中遇到的一些新的难题，并为电网的运行与控制提供相应的自动化装备和软件平台。
节能降耗和污染减排是“十一五”期间一项全社会任务，是构建和谐社会的重要因素。“十一五”规划中提出2010年单位GDP能耗下降20％，这个任务非常艰巨因此，紧紧围绕输配电网新型节能技术与装备研究和工程应用中的一系列关键性技术难题，开展了深入而有意义的研究工作，解决电网安全与经济运行问题，具有重大的理论和实际意义。随着我国城镇化水平的不断提高，如何提高城市配电网的整体节能将成为越来越重要的问题。
实用新型内容针对现有技术存在的缺陷，本实用新型旨在提供一种城市配电网综合节能系统，在保证节能装备运行可靠性的同时，通过优化配置，进行分散补偿，减少了线路损耗和畸变损耗，实现配电网动态节能。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种城市配电网综合节能系统，在配电网10KV侧配置了混合型有源电力滤波器HAPF和高压静止无功补偿器SVC的联合运行系统；380V侧配置了户内外智能型无功补偿装置IVC，其中混合型有源电力滤波器HAPF中的有源电力滤波器APF的输出经输出滤波器后接至隔离变压器，隔离变压器副边与基波谐振支路并联后再经注入电容接到电网中；SVC由机械式投切电容器组MSC和晶闸管控制电抗器TCR并联接入电网。
本实用新型的益处是不同类型的无功补偿装置根据不同的应用场合安装于输配电网中，达到稳定系统电压，提高了系统动态性能及暂态稳定性和改善供电电能质量的目的，实现了配电网动态节能。
以下结合附图和具体实施方式
就本实用新型进行进一步的说明。
图1为本实用新型结构示意图； 图2为实施例中本实用新型应用示意图； 图3为实施例中SVC与HAPF联合运行系统的实施示意图； 图4为实施例中IVC的具体实施示意图。
具体实施方式
参见图1，所述城市配电能综合节能系统在配电网10KV侧配置了混合型有源电力滤波器HAPF和高压静止无功补偿器SVC的联合运行系统；380V侧配置了户内外智能型无功补偿装置IVC，其中混合型有源电力滤波器HAPF中的有源电力滤波器APF的输出经输出滤波器后接至隔离变压器，隔离变压器副边与基波谐振支路并联后再经注入电容接到电网中；其中SVC由机械式投切电容器组MSC和晶闸管控制电抗器TCR并联接入电网。
见图2，连接在高压侧的SVC、HAPF和低压侧的IVC通过数据总线与变电站自动化综合系统的服务器连接，所述服务器通过光纤连接到调度中心；从高压侧的SVC、HAPF和低压侧的IVC所采集的数据通过数据总线送至变电站自动化综合系统的服务器，服务器通过光纤再将数据送至调度中心。
参考图3，在SVC高压静止无功补偿器与混合型有源电力滤波器HAPF联合运行系统中，混合型有源电力滤波器HAPF中的有源电力滤波器(APF)的输出经输出滤波器后接至隔离变压器，隔离变压器副边与基波谐振支路并联后再经注入电容接到电网中。基波谐振支路使APF不承受基波电压，大大降低了装置的容量，保证了装置的安全。SVC由机械式投切电容器组MSC和晶闸管控制电抗器TCR并联接入电网。MSC粗调提供有级差的容性无功，TCR产生连续可调的感性无功，二者结合产生连续可调的容性与感性无功。其中，MSC采用星型连接，TCR采用三角形连接。HAPF通过电压，电流互感器实时检测配电网的三相电压电流，送至DSP控制器，由DSP实时计算出补偿信号，并将所得PWM控制信号经由光纤装置传输给功率模块，实现了控制器与高压系统的电气隔离。SVC通过电流互感器实时检测母线电流和SVC的输出电流，由DSP控制器计算得到MSC的投切量和TCR的触发角，通过功率放大驱动开关电路，同时触发信号也经光纤装置传输给TCR模块。同时，两者的DSP板通过485总线连至工控机，实现实时监控和控制。该联合运行系统在具备SVC基本功能的同时，通过APF提高了无源滤波器的滤波性能，抑制无源部分与配电网等效阻抗间可能的谐振现象，并且可以实现对各次谐波的动态治理。
参考图4，IVC的电抗器直接连到380V的低压配电网，IVC中的采样模块对低压配电网相电流、相电压、线电压、功率因数、环境温度等信号进行数据采集，并采用三段补偿法对变送器的非线性进行软件补偿，并用来控制来投切电容器，实现低压侧的无功补偿。同时IVC中单点控制器通过将RS485总线/无线通讯将低压配电网的信息传送到变电站综合自动化系统中，其中的智能监控子系统将接收到的多点配电网信息进行综合分析，通过优化调度软件平台对各个单机系统进行协调优化控制，无功补偿控制器根据智能监控系统优化后的数据对单点的电抗器进行控制调节，最终实现无功功率的全局优化补偿。
权利要求1、一种城市配电网综合节能系统，其特征在于，在配电网10KV侧配置了混合型有源电力滤波器HAPF和高压静止无功补偿器SVC的联合运行系统；380V侧配置了户内外智能型无功补偿装置IVC，其中混合型有源电力滤波器HAPF中的有源电力滤波器APF的输出经输出滤波器后接至隔离变压器，隔离变压器副边与基波谐振支路并联后再经注入电容接到电网中；其中SVC由机械式投切电容器组MSC和晶闸管控制电抗器TCR并联接入电网。
2、根据权利要求1所述城市配电网综合节能系统，其特征在于，所述MSC采用星型连接，TCR采用三角形连接。
3、根据权利要求1、2之一所述城市配电网综合节能系统，其特征在于，所述户内外智能型无功补偿装置IVC通过其中的电抗器直接接到户外的低压配电网。
专利摘要本实用新型公开了一种城市配电网综合节能系统，在配电网10KV侧连接有SVC高压静止无功补偿器与混合型有源电力滤波器HAPF联合运行系统，所述HAPF由有源电力滤波器APF与基波谐振支路并联后经注入电容和SVC并联接入电网。同时在配电网380V安装有户内外智能型无功补偿装置IVC。本实用新型在保证节能装备运行可靠性的同时，优化配置，减少了线路损耗和畸变损耗，实现配电网动态节能。
文档编号H02J3/18GK201174590SQ20082005220
公开日2008年12月31日 申请日期2008年1月30日 优先权日2008年1月30日
发明者安 罗, 帅智康, 适 舒, 璐 方, 莹 程, 吴方慈, 威 浣 申请人:湖南大学