[实用新型]有载调压开关节能控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及供配电系统节能技术领域，更具体地指一种有载调压开关的节能控制器。

背景技术

有载调压开关通过调节变压器变比具有调节电压偏差、控制潮流等作用。大型工厂连续生产线上使用有载调压开关的场合，其设计及控制思想均是围绕如何控制关键点(如图1中的B点)的电压而工作的。

工厂企业的电气系统的节能，是围绕着供电设备节能、用电设备节能和电气系统节能来开展的。其中，供电设备的节能主要是研究和选择所使用供电设备的效能问题，如选择容量合适的、特性满足要求的高效能非合晶变压器等；用电设备节能主要是研究和选择所使用用电设备的效能问题，如选择容量合适的、特性满足要求的高效能电动机、电加热器等；而电气系统的节能主要包括利用电力电子技术(如：变频、调压、调速技术等)实现风机、水泵等传动系统的节能，以及利用无功补偿技术、谐波控制技术、变压器经济运行技术实现供配电系统的节能。

图1为大型生产企业常用的供电系统图。A点为上级电源的引入点，B点为负载的供电母线。其中，主变Tr0的有载调压开关是用来调节电压偏差的，Tr1至Trn为主变Tr0下级配电变压器。当图1中的A点电压偏低时，有载调压开关可调节变比档位使B点电压升高，反之，当A点电压偏高时，图1中的有载调压开关可调节档位使B点电压降低。同理，当Tr1至Trn的负荷发生变化，致使B点电压发生偏差时，有载调压开关亦可调节变比档位使B点电压在理想偏差范围内。在一般工矿企业中，有载调压开关的工作目的就是稳定图中B点的电压在允许范围内。

在实际应用中，都允许B点电压有一定偏差，如国标GB12325-1990规定：10KV系统允许的电压偏差为±7％，35KV及以上系统允许的电压偏差为±之绝对和不超过10％。由理论分析可知，图1中B点在不同的工作电压下，供电系统的电能传输损耗是不同的。如果利用有载调压开关的节能控制技术动态调节B点的电压偏差的原理，就能找到合适的电压工作点，降低线路传输损耗并实现节能。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种有载调压开关的节能控制器，能提供合适的电压工作点，以降低主变压器及以下供电系统的传输损耗实现节能。

根据本实用新型，

包括：

最佳变比设定器(1)，输入端输入主变压器的二次侧参考电流I、主变压器及以下的供配电系统的铜损和铁损之比P_Cu/P_Fe、负载的供电母线参考电压U_B、负载的供电母线的额定电压参考值U_e、最低电压下对应的变比K_max、最高电压下对应的变比K_min，输出端输出对应有载调压开关最佳变比K′的最佳节能工作点U_k；

第一比例放大器(2)，输入主变压器的二次侧参考电流I，经校正后输出；

第一加法器(3)，输入所述最佳变比设定器(1)输出的最佳节能工作点U_k、所述第一比例放大器(2)输出的经校正后主变压器的二次侧参考电流I、主变压器的输入参考电压U_A，相加后输出；

死区控制器(6)，接收所述第一加法器(3)的输出，输出死区控制信号；

第一电子开关(4)，接收所述第一加法器(3)的输出以及所述死区控制器(6)输出的死区控制信号，根据死区控制信号进行通断控制；

比例积分器(5)，连接所述第一电子开关(4)，在第一电子开关(4)打开时进行PID控制；

有载调压开关执行机构(8)，接收所述比例积分器(5)的输出，执行有载调压操作；

第二电子开关(7)，作为保护机构，将所述比例积分器(5)的输出通过所述第二电子开关(7)接地。

其中，所述最佳变比设定器(1)包括：

依次连接的第二比例放大器(9)、平方函数发生器(10)、乘法器(11)、4次根函数发生器(12)，计算对应有载调压开关最佳变比K′，其中，所述第二比例放大器(9)接收主变压器的二次侧参考电流I，所述乘法器(11)接收主变压器及以下的供配电系统的铜损和铁损之比P_Cu/P_Fe；

除法器(14)，输入负载的供电母线参考电压U_B和负载的供电母线的额定参考电压U_e，计算实际有载调压开关变比K；