[发明专利]供配电系统综合一体化节能系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种大型电力系统综合节能系统，特别涉及了一种供配电系统综合一体化 节能系统。

背景技术：

目前，供电系统和配电系统存在巨大的电能浪费，市场上的节电装置，无功补偿装置， 谐波治理装置，变频器装置除了技术不高以外，最大的问题就是各自单一运行，不能协调配 合工作，造成了整体节能效果非常差，例如，在供电系统中无功补偿装置不能按需工作，不 是欠补，就是过补，这样就导致了输电线路的有功损耗，大量的电能浪费在电力线路上，无 功过补又升高了电压，对用电设备造成了潜在的威胁。在配电系统中，运用了大量的低压设 备和电缆，低压配电线路越多，电能损耗就越大，还有传统的供电模式采用了集中式的供电 模式，把高压电变为低压电后，再分很多支路，把低压电送到用户，低压线路越长，线损越 大。这种模式导致了电能的巨大损耗。

当前供电系统和配电系统各自独立运行，当前使用的管理系统没有把两个系统统一起来 管理，具体指就是没有把各个节电装置统一起来，统一控制，造成了节能效果比较差，无功 潮流和谐波在各级电网中乱窜，威胁电力系统稳定运行。

发明内容：

本发明的目的就是为了解决以上问题，将供电系统与配电系统的各种节能装置与电能质 量冶理装置统一起来，组成一个大的节能系统，统一调度供电系统与配电系统的各种节电装 置运行，使供配电系统始终最经济的运行。对于每一个子系统，它又把一个小范围的各种节 电装置统一起来，协调配合工作，达到良好节能的效果，同时还能改善电能的质量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种供配电系统综合一体化节能系统，它包括上位机监控模块、通信模块和至少一个 执行模块；其中，上位机监控模块为采用组态仿真技术的组态仿真计算机，对整个系统进行 可视化和实时化控制，同时计算机还采用海量存储装置及大型管理数据库；

通信模块为采用LAMP软件的服务器，通信模块还分别采用以太网通讯模块，现场总线以 及通过无线通讯装置与系统的其他模块通讯；

执行模块包括至少一个子系统，每个子系统包括综合系列控制节电装置、组态监控装置、 现场总线装置、无功补偿装置、稳压装置、谐波治理装置、变频调速装置和智能箱变装置中 的至少一个；

所述无功补偿装置包括TSC晶闸管投切电容器装置、SVC静止补偿装置和SVG无功发生 器；其中，SVG无功发生器的主电路为自换相桥式电路，实时跟踪补偿变化的无功，它包括一 组传感器，传感器与测量装置连接，测量装置与控制装置连接，控制装置与驱动电路连接， 驱动电路通过光纤与逆变器连接，逆变器与电网连接，同时逆变器还与滤波器连接；SVC静 止补偿装置采用TCR型SVC装置，TSC晶闸管投切电容器装置采用的是晶闸管投切电容。

所述现场总线为CAN总线。

所述稳压装置为VQC稳压装置，具备电压和无功统一控制功能。

所述谐波治理装置为有源滤波装置，它包括谐波测量电路，该谐波测量电路通过PT或 CT测量系统的谐波含量，进行傅立叶分析后，将数据送入控制电路；控制电路则与逆变器连 接；逆变器产生与系统中大小相等，方向相反的谐波注入到系统中；同时逆变器还与防 涌流电阻和高通滤波器连接，防涌流电阻在装置启动前先为直流电容充电，保护电压对 直流电容的冲击，高通滤波器用来吸收系统中的高次谐波，保护系统电压对逆变器的冲 击。

所述谐波治理装置为混合并联型有源滤波装置，采用了有源滤波器I和无源滤波器I并 联接入到电网中，两者统一控制，利用无源滤波器I滤除幅值固定的低次谐波，利用有源滤 波器I滤除幅值变化的高次谐波；其中有源滤波器I主电路为逆变器，逆变器逆变直流电容 两端的直流电压，产生与电网中的大小相等，方向相反的谐波，逆变器通过电抗器并联 到电网上。

所述谐波治理装置为混合串联型有源滤波装置，它包括相互串联的无源滤波器II和有源 滤波器II，无源滤波器II与扩展器连接，测量电路与电网连接，测量电路检测信号送入控 制器，控制器控制驱动电路，驱动电路则驱动有源滤波器II，同时有源滤波器II也与扩展 器连接，其中有源滤波器II为SVG无功发生器的逆变器；扩展器还与测量电路和控制器连接。

所述谐波治理装置为无源滤波装置；所述变频调速装置为电流矢量型变频器。