一种柱上式台区移动低压治理装置的制作方法

1.本实用新型涉及配网控制技术领域，特别涉及一种柱上式台区移动低压治理装置。


背景技术：

2.随着国内偏远地区和农村电网的负荷增加，以及储能技术的迅速发展，移动式储能技术在配网工程中得到了更加广泛的应用，由于配网系统工程负荷的急剧增加，使得配网变压器台区端的负荷需求逐步增大，使得配电变压器工作于重载区间和同时供电线路的线损增大。最终导致终端用电设备的电压不稳定，严重时会导致变压器的过负荷而烧毁，因此变压器的台区的重载治理，线路末端电压抬升在实际应用中显得尤为重要。
3.目前开展的台区重载和低电压治理工程以改造网架结构和设备为主，包括新建电源点以优化供电半径，改造老旧线路设备实现降损扩容。新建电源点主要是新增台变转移负荷，改变末端接线，缩短供电半径。改造老旧线路设备主要是1)变压器改造扩容，提升台区供电容量；2)老旧线路更换增大线径；3)增加无功补偿。现有技术缺陷：通过电网改造能暂时彻底解决低电压问题，但规划建设周期长，占地面积大投资费用高，且随着负荷发展，配电网再次扩容受限。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例的目的是提供一种柱上式台区移动低压治理装置，通过储能模块连接的高压箱与直流dc/dc模块输入相连，能够保证电池在输出低电压的情况下仍能满足满功率的充放电需求，还通过串联连接的交流dc/ac模块起到稳定直流母线电压的作用，使直流母线电压的控制更加精确，提高系统的运行效率。
5.为解决上述技术问题，本实用新型实施例的第一方面提供了一种柱上式台区移动低压治理装置，包括：储能模块、高压箱、直流dc/dc模块和交流dc/ac模块；
6.所述储能模块的输出端与所述高压箱的输入端电连接；
7.所述高压箱的输出端与所述直流dc/dc模块电连接；
8.所述直流dc/dc模块的输出端与所述交流dc/ac模块的输入端电连接；
9.所述交流dc/ac模块的输出端通过断路器与配网连接，使所述储能模块在输出电压较低时也可满功率放电，并提高功率因数。
10.进一步地，所述储能模块包括：并联连接的若干个电池模组。
11.进一步地，所述直流dc/dc模块包括：第一预设数量个dc/dc变流器。
12.进一步地，所述dc/dc变流器为两电平拓扑结构，包括：依次连接的母线电容、逆变单元和lcl滤波器单元。
13.进一步地，所述交流dc/ac模块包括：第二预设数量个dc/ac变流器。
14.相应地，本实用新型实施例的第二方面提供了一种柱上式台区移动低压治理装置控制方法，用于控制上述任一所述的柱上式台区移动低压治理装置，包括如下步骤：
15.获取配网的电压值；
16.当所述配网的电压值小于或等于第一预设电压值时，控制储能模块按照第一预设系数放电；
17.当所述配网的电压值大于或等于第二预设电压值时，控制所述储能模块按照第一预设系数充电；
18.当所述配网的电压值大于所述第一预设电压值且小于所述第二预设电压值时，控制所述储能模块处于热备用状态。
19.进一步地，所述控制储能模块按照预设系数放电之后，还包括：
20.控制所述储能模块依据第二预设系数出无功功率。
21.本实用新型实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
22.通过储能模块连接的高压箱与直流dc/dc模块输入相连，能够保证电池在输出低电压的情况下仍能满足满功率的充放电需求，还通过串联连接的交流dc/ac模块起到稳定直流母线电压的作用，使直流母线电压的控制更加精确，提高系统的运行效率。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例提供的柱上式台区移动低压治理装置原理示意图；
24.图2是本实用新型实施例提供的dc/dc变流器原理示意图；
25.图3是本实用新型实施例提供的柱上式台区移动低压治理装置控制方法流程图。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
27.传统电网改造一次性投资高，能够解决重过载，可靠性低等问题，但再次扩容不便。在补点困难，阶段性重过载等场景下，分布式储能能够发挥出快速、准确、可移动、即插即用的特点，具有较高的潜在开发使用价值。
28.请参照图1，本实用新型实施例的第一方面提供了一种柱上式台区移动低压治理装置，包括：储能模块、高压箱、直流dc/dc模块和交流dc/ac 模块；储能模块的输出端与高压箱的输入端电连接；高压箱的输出端与直流dc/dc模块电连接；直流dc/dc模块的输出端与交流dc/ac模块的输入端电连接；交流dc/ac模块的输出端通过断路器与配网连接，使储能模块在输出电压较低时也可满功率放电，并提高功率因数。
29.上述柱上式台区移动低压治理装置具有模块化组装、占地面积小、存储容量灵活可调、即插即用、易于移动、灵活选择安装地点等诸多优点；能够与传统解决配网问题的方式形成互补，方便快捷、立竿见影的解决台区重过载和低电压等问题，同时降低投资强度，延缓配网设备资产改造计划，提升配网资产利用效率。
30.进一步地，储能模块包括：并联连接的若干个电池模组。
31.进一步地，直流dc/dc模块包括：第一预设数量个dc/dc变流器。
32.具体的，请参照图2，dc/dc变流器为两电平拓扑结构，包括：依次连接的母线电容、
逆变单元和lcl滤波器单元。
33.进一步地，交流dc/ac模块包括：第二预设数量个dc/ac变流器。
34.在一个具体实施方式中，柱上式台区移动低压治理装置包括m个电池组模块并联组成的电池柜，n个dc/dc变流器模块并联、p个dc/ac变流器模块并联组成的pcs柜。电池模块经过串并联后汇集于高压箱，高压箱输出直流电压正负极与pcs中的直流dc/dc模块的输入相连，直流dc/dc 模块的输出端与pcs中的交流dc/ac模块相连，交流dc/ac的输出端通过断路器和电网连接。
35.一方面，高压箱与直流dc/dc模块输入相连，能够保证电池在输出低电压的情况下仍能满足满功率的充放电需求；另一方面，交流dc/ac模块起到稳定直流母线电压的作用。使直流母线电压的控制更加精确，提高系统的运行效率。
36.与现有电容补偿器、有载调压器、自耦变压器等台区移动式低压治理相比，柱上式台区移动低压治理装置，具有优化线路潮流，降低有功线损，安全灵活，控制手段丰富；通过采用模块化设计，可以灵活扩容，占地空间小，接口灵活，即插即用。
37.相应地，请参照图3，本实用新型实施例的第二方面提供了一种柱上式台区移动低压治理装置控制方法，用于控制上述任一的柱上式台区移动低压治理装置，包括如下步骤：
38.s100，获取配网的电压值。
39.s200，当配网的电压值小于或等于第一预设电压值时，控制储能模块按照第一预设系数放电。
40.具体的，配网电压(ug)小于或等于配网正常电压(即第一预设电压值u1)范围，储能模块按第一预设系数放电，直至满放。
41.s300，当配网的电压值大于或等于第二预设电压值时，控制储能模块按照第一预设系数充电。
42.具体的，配网电压(ug)》允许充电电压(即第二预设电压u2)，储能模块按第一预设系数充电蓄能，直至限定充电功率。
43.s400，当配网的电压值大于第一预设电压值且小于第二预设电压值时，控制储能模块处于热备用状态。
44.pcs采用两级模块即直流dc/dc模块+交流dc/ac模块，共用直流母线，直流dc/dc模块稳定直流母线电压，交流dc/ac模块逆变，使得电池输出电压偏低的情况下也能满足电池的满功率充放电功能，满足柱上系统的低压治理功能和输出无功功率提高设备的功率因数，从而减轻台区变压器的负载率。
45.进一步地，步骤s200中，控制储能模块按照预设系数放电之后，还包括：
46.s210，控制储能模块依据第二预设系数出无功功率。
47.本实用新型实施例旨在保护一种柱上式台区移动低压治理装置，包括：储能模块、高压箱、直流dc/dc模块和交流dc/ac模块；储能模块的输出端与高压箱的输入端电连接；高压箱的输出端与直流dc/dc模块电连接；直流dc/dc模块的输出端与交流dc/ac模块的输入端电连接；交流 dc/ac模块的输出端通过断路器与配网连接，使储能模块在输出电压较低时也可满功率放电，并提高功率因数。上述技术方案具备如下效果：
48.通过储能模块连接的高压箱与直流dc/dc模块输入相连，能够保证电池在输出低电压的情况下仍能满足满功率的充放电需求，还通过串联连接的交流dc/ac模块起到稳定
直流母线电压的作用，使直流母线电压的控制更加精确，提高系统的运行效率。
49.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
50.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
51.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
52.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
53.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。