稳定节能的电力系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于电力系统的技术领域，具体涉及一种稳定节能的电力系统；解决的技术问题为：提供一种既节能又具有较好稳定性的电力系统；采用的技术方案为：稳定节能的电力系统，包括：三相母线、电流电压互感器、中央控制器、电流转换器和超导线圈，所述三相母线与所述电流电压互感器的输入端电气连接，所述电流电压互感器的输出端与所述中央控制器的输入端电气连接，所述中央控制器的输出端与所述电流转换器的输入端电气连接，所述电流转换器分别与所述超导线圈和所述三相母线双向连接；本发明适用于电力部门。
【专利说明】
稳定节能的电力系统
技术领域
[0001]本发明属于电力系统的技术领域，具体涉及一种稳定节能的电力系统。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，越来越多的电力系统被建设，但是电力系统很多的时候会出现电能生热的情况，使得很多的电能会被浪费，而且会产生较高的热量，造成能量损耗的同时会引起一定的安全事故。此外，电力系统的稳定性较差以及电压和频率特性较差的问题一直困扰着相关电力部门以及电力工作者。
【发明内容】
[0003]本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为:提供一种既节能又具有较好稳定性的电力系统。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:稳定节能的电力系统，包括:三相母线、电流电压互感器、中央控制器、电流转换器和超导线圈，所述三相母线与所述电流电压互感器的输入端电气连接，所述电流电压互感器的输出端与所述中央控制器的输入端电气连接，所述中央控制器的输出端与所述电流转换器的输入端电气连接，所述电流转换器分别与所述超导线圈和所述三相母线双向连接。
[0005]优选地，还包括:用于给所述超导线圈降温的冷却装置，所述冷却装置的工作控制端与所述中央控制器的输出端电气连接。
[0006]优选地，还包括:门级触发电路，所述中央控制器的输出端通过所述门级触发电路与所述电流转换器的输入端电气连接。
[0007]优选地，还包括:高通滤波器和AD转换器，所述电流电压互感器的输出端依次通过所述高通滤波器和所述AD转换器与所述中央控制器的输入端电气连接。
[0008]优选地，还包括:电源模块，所述电源模块与所述中央控制器的电源端电气连接。
[0009]优选地，所述电源模块包括:蓄电池和太阳能光伏板，所述太阳能光伏板与所述蓄电池电气连接。
[0010]优选地，还包括:通讯模块，所述通讯模块与所述中央控制器的通讯端双向连接。
[0011]优选地，所述通讯模块包括:网络交换机和工作网服务器，所述网络交换机与所述工作网服务器电气连接。
[0012]优选地，还包括:无功补偿电路，所述无功补偿电路的输入端与所述中央控制器的输出端电气连接，所述无功补偿电路的输出端与所述三相母线电气连接。
[0013]优选地，还包括:变压器，所述变压器的输入端与所述中央控制器的输出端电气连接，所述变压器的输出端与所述三相母线电气连接。
[0014]本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
1、本发明中的电力系统，包括:三相母线、电流电压互感器、中央控制器、电流转换器和超导线圈，三相母线与电流电压互感器的输入端电气连接，电流电压互感器的输出端与中央控制器的输入端电气连接，中央控制器的输出端与电流转换器的输入端电气连接，电流转换器分别与超导线圈和三相母线双向连接；电流电压互感器实时采集三相母线上的电量信息，将电量信息传递给中央控制器，中央控制器将电量信息数据进行处理后，控制电流转换器的电流流向，进而控制超导线圈是存储能量还是释放能量，通过超导线圈，实现了电网的残留能量的利用，提高了电力系统的节能性;而且，通过超导线圈的储能和放能，电网的峰谷可以被调节，低频功率振荡可以被降低甚至被消除，无功和功率因数也能被调节，改善了电网的电压和频率特性，提高了电力系统的稳定性。
[0015]2、本发明中的电力系统还可包括冷却装置，冷却装置用于给超导线圈进行降温，保证了电网的降温，很好地减少了电力系统的能量损耗，降低电力系统在工作时产生的热量，提高了电力系统的节能性。
[0016]3、本发明中的电力系统还可包括无功补偿电路和变压器，当超导线圈出现异常而不能使用时，通过变压器可实现电压的自动调节，通过无功补偿电路可以很好地完成对于电网的无功补偿，同样减少了电力系统的能量损耗，保证了电力系统的稳定性和节能性。
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0018]图1为本发明稳定节能的电力系统提供的实施例一的结构示意图；
图2为本发明稳定节能的电力系统提供的实施例二的结构示意图；
图3为本发明稳定节能的电力系统提供的实施例三的结构示意图；
图中:101为三相母线，102为电流电压互感器，103为中央控制器，104为电流转换器，105为超导线圈，106为冷却装置，107为门级触发电路，108为高通滤波器，109为AD转换器，110为电源模块，1101为蓄电池，1102为太阳能光伏板，111为通讯模块，1111为网络交换机，1112为工作网服务器，112为无功补偿电路，113为变压器。
【具体实施方式】
[0019]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例;基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]超导磁储能装置是利用超导材料制成的线圈，由电网经变流器供电励磁，在线圈中产生磁场而储存能量，在需要时可将此能量经逆变器进回电网或作其他用途，如储能线圈一直维持在超导态，则线圈中所储存的能量可以几乎是无损耗地永久储存下去，直到需要释放它为止，因此，与其他储能系统相比，超导磁储能装置具有很高的转换效率(可达95%)和较快的反应速度(可达几毫秒)，正因为如此，超导磁储能装置不仅可用于调节电力系统的蜂谷，而且可用于降低甚至消除电网的低频功率振荡从而改善电网的电压和频率特性，此外，它还可用于无功和功率因数的调节以改善系统的稳定性。
[0021]图1为本发明稳定节能的电力系统提供的实施例一的结构示意图，如图1所示，稳定节能的电力系统，可包括:三相母线11、电流电压互感器102、中央控制器103、电流转换器104和超导线圈105，所述三相母线101与所述电流电压互感器102的输入端电气连接，所述电流电压互感器102的输出端与所述中央控制器103的输入端电气连接，所述中央控制器103的输出端与所述电流转换器104的输入端电气连接，所述电流转换器104分别与所述超导线圈105和所述三相母线101双向连接。
[0022]本实施例中，所述电流电压互感器102用于采集所述三相母线101的运行数据，并传递给所述中央控制器103;所述中央控制器103用于对整个电力系统进行控制;所述电流转换器104用于改变电流的流向，当所述超导线圈105储能时，电流由所述三相母线101流向所述超导线圈105，当所述超导线圈105释放能量时，电流由所述超导线圈105流向所述三相母线101。
[0023]进一步地，所述稳定节能的电力系统，还可包括:门级触发电路107，所述中央控制器103的输出端通过所述门级触发电路107与所述电流转换器104的输入端电气连接。
[0024]本实施例中，所述门级触发电路107主要由与或非等逻辑门构成，用于控制所述电流转换器104。
[0025]进一步地，所述稳定节能的电力系统，还可包括:高通滤波器108和AD转换器109，所述电流电压互感器102的输出端依次通过所述高通滤波器108和所述AD转换器109与所述中央控制器103的输入端电气连接。
[0026]本实施例中，所述高通滤波器108用于将所述电流电压互感器102采集到的电量进行过滤，所述AD转换器109用于将模拟量转化为数字量，便于所述中央控制器103进行运算控制。
[0027]进一步地，所述稳定节能的电力系统，还可包括:电源模块110，所述电源模块110与所述中央控制器103的电源端电气连接。
[0028]更进一步地，所述电源模块110可包括:蓄电池1101和太阳能光伏板1102，所述太阳能光伏板1102与所述蓄电池1101电气连接。
[0029]本实施例中，可通过所述太阳能光伏板1102给所述蓄电池提供电能，更进一步地提高了电力系统的节能性
进一步地，所述稳定节能的电力系统，还可包括:通讯模块111，所述通讯模块111与所述中央控制器103的通讯端双向连接。
[0030]更进一步地，所述通讯模块111可包括:网络交换机1111和工作网服务器1112，所述网络交换机1111与所述工作网服务器1112电气连接。
[0031 ]本实施例中，通过所述通讯模块111，可将电力系统的工作状态传输给外部上位机进行显示、分析和存储。
[0032]进一步地，所述超导线圈105内部可设置线圈保护装置，用于保护所述超导线圈105。
[0033]进一步地，所述中央控制器103内部可设置有TF扩展存储卡，用于存储所述中央控制器103的数据。
[0034]工作时，所述电流电压互感器102实时采集所述三相母线101上的电量信息，将电量信息传递给所述中央控制器103，所述中央控制器103将电量信息数据进行处理后，控制所述电流转换器104的电流流向，进而控制所述超导线圈105是存储能量还是释放能量，通过所述超导线圈105，实现了电网的残留能量的利用，提高了电力系统的节能性;而且，通过所述超导线圈105的储能和放能，电网的峰谷可以被调节，低频功率振荡可以被降低甚至被消除，无功和功率因数也能被调节，改善了电网的电压和频率特性，提高了电力系统的稳定性。
[0035]图2为本发明稳定节能的电力系统提供的实施例二的结构示意图，如图2所示，所述稳定节能的电力系统还可包括:用于给所述超导线圈105降温的冷却装置106，所述冷却装置106的工作控制端与所述中央控制器103的输出端电气连接。
[0036]进一步地，所述冷却装置106可包括水箱，所述水箱上方可设置冷却水管，所述水箱和所述冷却水管相连通，所述水箱下方可设置水栗。
[0037]本实施例中，所述水箱用于储水，所述冷却水管用于所述超导线圈105进行降温，所述水栗用于进行水循环。
[0038]所述冷却装置106可用于给实时超导线圈105进行降温，保证了电网的降温，很好地减少了电力系统的能量损耗，降低电力系统在工作时产生的热量，提高了电力系统的节能性。
[0039]图3为本发明稳定节能的电力系统提供的实施例三的结构示意图，如图3所示，所述稳定节能的电力系统还可包括:无功补偿电路112，所述无功补偿电路112的输入端与所述中央控制器103的输出端电气连接，所述无功补偿电路112的输出端与所述三相母线1I电气连接。
[0040]本实施例中，所述无功补偿电路112用于对电网运行时的功率进行补偿。
[0041]进一步地，所述稳定节能的电力系统还可包括:变压器113，所述变压器113的输入端与所述中央控制器103的输出端电气连接，所述变压器113的输出端与所述三相母线101电气连接。
[0042]本实施例中，可通过所述变压器113改变电压的角度，从而改变功率的流向。
[0043]当所述超导线圈105出现异常而不能使用时，通过所述变压器113可实现电压的自动调节，通过所述无功补偿电路112可以很好地完成对于电网的无功补偿，同样减少了电力系统的能量损耗，保证了电力系统的稳定性和节能性。
[0044]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.稳定节能的电力系统，其特征在于:包括:三相母线(101)、电流电压互感器(102)、中央控制器(103)、电流转换器(104)和超导线圈(105)，所述三相母线(101)与所述电流电压互感器(102)的输入端电气连接，所述电流电压互感器(102)的输出端与所述中央控制器(103)的输入端电气连接，所述中央控制器(103)的输出端与所述电流转换器(104)的输入端电气连接，所述电流转换器(104)分别与所述超导线圈(105)和所述三相母线(101)双向连接。2.根据权利要求1所述的稳定节能的电力系统，其特征在于:还包括:用于给所述超导线圈(105)降温的冷却装置(106)，所述冷却装置(106)的工作控制端与所述中央控制器(103)的输出端电气连接。3.根据权利要求1所述的稳定节能的电力系统，其特征在于:还包括:门级触发电路(107)，所述中央控制器(103)的输出端通过所述门级触发电路(107)与所述电流转换器(104)的输入端电气连接。4.根据权利要求1所述的稳定节能的电力系统，其特征在于:还包括:高通滤波器(108)和AD转换器(109)，所述电流电压互感器(102)的输出端依次通过所述高通滤波器(108)和所述AD转换器(109 )与所述中央控制器(13 )的输入端电气连接。5.根据权利要求1所述的稳定节能的电力系统，其特征在于:还包括:电源模块(110)，所述电源模块(110)与所述中央控制器(103)的电源端电气连接。6.根据权利要求5所述的稳定节能的电力系统，其特征在于:所述电源模块(110)包括:蓄电池(1101)和太阳能光伏板(1102)，所述太阳能光伏板(1102)与所述蓄电池(1101)电气连接。7.根据权利要求1所述的稳定节能的电力系统，其特征在于:还包括:通讯模块(111)，所述通讯模块(111)与所述中央控制器(103)的通讯端双向连接。8.根据权利要求7所述的稳定节能的电力系统，其特征在于:所述通讯模块(111)包括:网络交换机(1111)和工作网服务器(1112)，所述网络交换机(1111)与所述工作网服务器(1112)电气连接。9.根据权利要求1所述的稳定节能的电力系统，其特征在于:还包括:无功补偿电路(112)，所述无功补偿电路(112)的输入端与所述中央控制器(103)的输出端电气连接，所述无功补偿电路(112)的输出端与所述三相母线(101)电气连接。10.根据权利要求1所述的稳定节能的电力系统，其特征在于:还包括:变压器(113)，所述变压器(113)的输入端与所述中央控制器(103)的输出端电气连接，所述变压器(113)的输出端与所述三相母线(101)电气连接。
【文档编号】H02J3/28GK106099961SQ201610593307
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月26日 公开号201610593307.6, CN 106099961 A, CN 106099961A, CN 201610593307, CN-A-106099961, CN106099961 A, CN106099961A, CN201610593307, CN201610593307.6
【发明人】李子锐, 力振国, 邢晓花, 王之栋, 何晶剑
【申请人】国家电网公司, 国网山西省电力公司朔州供电公司