[发明专利]一种低压线路电压补偿装置及其补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低压线路电压补偿装置及其补偿方法，适用于配电网中、解 决低压线路经过较长距离送电后的电压偏低问题。

背景技术

《农村低压电力技术规程》规定：低压台区电网的供电半径一般不超过500 米。然而在农村配电网中，由于电力用户分布的分散性，难免存在负荷较小且供 电半径超过500米的情况。由于负荷较小，从经济效益的考虑难以用10kV中压 线路将电力送给用户，所以选择用低压线路供电；但低压线路经过长距离的送电， 末端电压会随着用户负荷的改变而大范围的波动，不能满足用户正常的用电需 要。

目前已有一些对低压配电网电压进行补偿的装置，以改善农网供电质量和减 少投资，但仍有其不足之处，如专利CN200410083143.X“电压补偿装置”包括 电压检测部、补偿电路、控制部、断路器和短路开关，该装置将补偿电路输出的 补偿电压叠加于电源电压上并补偿负载，当设于上游的断路器断开时，快速检测 并停止不需要的电压补偿动作；检测电源电压的电压检测部具备检测电源电压的 相位的装置，在补偿动作中检测电源电压相位比基准相位超过规定量而变化，则 判定上游断路器为断开，结束补偿动作。该专利技术的电压发生器主要是靠直流 电源进行逆变转换为交流电，然后加载到电网电压，技术环节复杂，成本较高。 该专利是靠检测电源电压的相位比基准电压的相位超过规定量的变化来判断补 偿是否该结束，而没有将电网电压的有效值是否低于国家标准作为判据。

而专利CN200620036663.X“数字低电压补偿装置”中，主回路电压输入和 输出端间接储能单元后，并联IGBT升压斩波模块，再串联IGBT续流模块和输 出滤波电路；控制回路中设含取样、比较、可调的反馈单元，单片机作控制电路、 IGBT驱动电路，最后接主回路各IGBT开关元件的G极。此专利中的电压补偿 装置需要完全承担用户负荷，所以装置所带负荷相对较小、所需装置容量相对较 大，设备成本和安全性势必受到很大影响；装置需一直挂在电网侧与用户侧之间， 一定程度上加大了电网的损耗，一旦装置发生故障，供电停止，所以供电可靠性 较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低压线路电压补偿装置及其补偿方法，它解决了 低压线路由于长距离送电导致的电压偏低和不稳定问题，既满足了电力输送的经 济性要求，又满足用户对电压质量的要求。

本发明的技术方案是：一种低压线路电压补偿装置，包括旁路开关，其特征 在于：还包括隔离变压器、交流斩波模块、电压测量模块、电压串联模块；其连 接关系是：低压线路、隔离变压器和交流斩波模块依次电连接，交流斩波模块还 分别电连接电压测量模块和电压串联模块，电压串联模块和旁路开关并联后分别 与负荷电连接，电压测量模块电连接低压线路，降压变压器原边的火线连接到副 边的非同名端。

如上所述的低压线路电压补偿装置，其特征在于：交流斩波模块中采用 MSP430系列16位单片机。

如上所述的低压线路电压补偿装置，其特征在于：交流斩波模块采用4个带 续流二极管的IGBT，构成两个双向功率开关；每个IGBT都并联一个缓冲电路。

如上所述的低压线路电压补偿装置，其特征在于：隔离变压器为降压变压器， 其副边并联交流电容。

一种低压线路电压补偿装置的补偿方法，其特征在于：采用电力电子交流斩 波技术和电压串联补偿技术，通过隔离变压器向低压线路取电，将隔离变压器原 边的火线连接到副边的非同名端，隔离变压器不仅起到隔离作用，同时起到变压 器串联补偿作用；交流斩波模块通过电压测量模块测得的电压值，产生补偿电压 送至电压串联模块，保证负荷获得的电压在标准值范围内。

如上所述的低压线路电压补偿装置的补偿方法，其特征在于：采用无电流检 测的非互补控制方式，交流斩波模块中的4个IGBT在前端电网电压的正负半周 期内的开关状态不对称。

如上所述的低压线路电压补偿装置的补偿方法，其特征在于：采用开环控制 方式，无需采样补偿后的负荷处的电压，检测前端电网电压，产生相应的补偿电 压。

如上所述的低压线路电压补偿装置的补偿方法，其特征在于：IGBT的控制 方式采用占空比调制的脉宽调制电路，每个控制脉冲的周期固定，占空比根据装 置输出的补偿电压和线路电压的比值进行调整。