一种用于电力系统的电能质量综合治理系统的制作方法

本实用新型涉及电力设备技术领域，特别涉及一种用于电力系统的电能质量综合治理系统。

背景技术：

现有低压配电网电能质量治理设备（如SVG、APF、无功功率补偿装置、功率平平衡装置、低电压治理装置）各自采集电压、电流等电气参数，并且电压电流采集部件和输出控制部件集成为一体，虽然在电力系统和广大电力用户中广泛应用于集中治理补偿和就地治理补偿，取得了一定的效果，但没有实现电压电流的采样数据共享，电压电流采集部件需要在电网中不同的支路进行重复配置，并且各类治理设备在应用于线路较长、负荷分散的低压配电网中效果不佳，为此提出一种电压电流参数集中采集，分布式分散输出控制的电能质量综合治理系统。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的在于提供一种用于电力系统的电能质量综合治理系统，解决了采集器件重复配置的资源浪费问题、以及无功功率补偿装置在进行补偿的过程中电能损失过大的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种用于电力系统的电能质量综合治理系统，其包括与变电站连接的供电母线路和与所述的供电母线路并联设置的若干供电子线路，还包括分别与所述供电支线路耦接，用于实时检测所述若干供电子线路电压电流参数的集中采样装置；所述的若干供电子线路分别一一对应设置有无功功率补偿装置以及电能管理装置；所述的集中采样装置设置有处理装置，对所述若干供电子线路电压电流参数进行分析处理，当其中任意一供电子线路电压电流参数出现异常时，输出控制参数至与该异常供电子线路相对应的无功功率补偿装置以及电能管理装置，无功功率补偿装置以及电能管理装置对异常供电子线路进行处理。

进一步的，所述的集中采样装置包括分别对所述若干供电子线路采集电压和电流的电压互感器、电流互感器。

进一步的，所述的电压互感器和电流互感器与所述的集中采样装置之间设置有A/D转换装置。

进一步的，所述的集中采样装置与所述的电能管理装置之间设置有远程通讯模块，所述的远程通讯模块将所述的无功功率补偿装置以及电能管理装置分别与供电子线路进行绑定。

进一步的，所述的远程通讯模块包括核相装置。

进一步的，所述的电能管理装置为有源滤波装置。

进一步的，所述的电能管理装置为混合补偿装置。

本实用新型技术效果主要体现在以下方面：

1、通过集中采样装置可分别对若干供电子线路的电压以及电流参数进行采集，相较于现有技术中每一供电子线路都分别设置有采样装置更加节省资源、且方便维修及维护，当任意一供电子线路出现电能问题后，处理装置可分别通过控制无功功率补偿装置以及电能管理装置对进行无功功率补偿，且无功功率的补偿方式都为把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路上，使能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿，现有技术中的无功补偿装置只有一个且分别与若干供电子线路并联设置，此种设置会导致无功补偿装置在对负载进行无功补偿时负荷途径的线路过长而造成电能的损失，本实用新型中的供电子线路分别一一对应设置有无功功率补偿装置以及电能管理装置，可使无功功率补偿装置以及电能管理装置在对负载进行电能补偿时负荷途径的线路更短，减少电能损失。

2、通过采用上述技术方案，有源滤波装置是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。有源滤波装置应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点（传统的只能固定补偿），实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功；且有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振。

附图说明

图1：实施例一的电网结构示意图；

图2：电能质量综合治理系统结构示意图。

图中，1、变电站；2、供电母线路；3、供电子线路；4、集中采样装置；11、无功功率补偿装置；12、三项功率平衡装置；13、有源滤波装置；14、混合补偿装置；15、有源电能质量综合治理装置；21、A/D转换装置；22、电流互感器；23、电压互感器；24、处理装置；25、远程通讯模块；26、核相装置；27、电能管理装置。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详述，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。

实施例一

一种用于电力系统的电能质量综合治理系统，如图1所示其电网结构示意图，包括变电站1，由变电站1连出一组供电母线路2，供电母线路2并联连接有若干供电子线路3，还包括分别与供电支线路耦接，用于检测若干供电子线路3电压电流参数的集中采样装置4。

若干供电子线路3分别一一对应设置有无功功率补偿装置11以及电能管理装置27；无功功率补偿装置11在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，用于改善供电环境。

电能管理装置27可为有源滤波装置13、三项功率平衡装置12、混合补偿装置14和有源电能质量综合治理装置15。有源滤装置APF根据收到控制参数后，解码控制IGBT开关频率和顺序实现有源滤波。有源滤波装置13是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。有源滤波装置13应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点（传统的只能固定补偿），实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功；且有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振。

三相功率平衡装置根据收到控制参数后，解码后控制IGBT开关频率和顺序实现相间有功功率和无功功率转移，达到三相功率的目的。三项功率平衡装置12可为HDB户外有功三项功率平衡装置12，在出现三相不平衡，平均负荷率高于45%，零线电流达80A，经HDB型户外三相有功平衡装置治理后，中线电流降到了5A以下，三相不平衡度小于5%，保证电网的稳定性。

混合补偿装置14为ANSVG-S-A无功有源滤波混合补偿装，ANSVG-S-A系列无功有源滤波混合补偿装置14并联在整个供电系统中，通过互感器采集信号，根据电网中负载功率因数及谐波含量的变化控制内部的无功补偿模块与有源滤波模块对系统进行无功补偿及有源滤波。

有源电能质量综合治理装置15优选设置为A-CPC户外电能质量综合治理装置，此种电能质量综合处理装置24具有以下优点1、有效解决三相电流不平衡；2、精确补偿无功电流，提高功率因数；3、减少线路损耗，解决配变台区“低电压”；4、滤除谐波，减少谐波干扰。

其性能特点为，1、不平衡补偿＜3%；2、功率因数≥0.99；3、电流畸变率＜5%；4、整机效率＞97.5%。

如图2所示电能质量综合治理系统结构示意图，包括电流互感器22和电压互感器23，电流互感器22和电压互感器23分别对供电子线路3进行电压和电流采集，然后通过A/D转换装置21将模拟量的电压、电流信号转化为数字量的电压、电流数据，集中采样装置4接收到数字量的电压、电流数据后通过处理装置24进行分析，当其中任意一供电子线路3电压电流参数出现异常时，输出控制参数至远程通讯模块25进行远程传输，控制参数分别对无功功率补偿装置11以及电能管理装置27进行控制，使其对出现故障的供电子线路3进行处理，在无功功率补偿装置11以及电能管理装置27对供电子线路3进行处理的过程中需要通过核相装置26进行核相，以防止加载负荷至正常的相位而造成危害。

远程通讯模块25可以以RS485通信接口、光纤、WIFI、电力线载波、无线、4G等有线以及无线模式进行远程通讯，来达到控制参数输出更加稳定的目的。且集中采样装置4和无功功率补偿装置11以及电能管理装置27之间通信采用主从模式，集中采样装置4和无功功率补偿装置11以及电能管理装置27均配有相应的地址编码，集中采样装置4作为系统主机向，无功功率补偿装置11以及电能管理装置27作为从机接收主机下发的控制参数并解释执行。

当然，以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。