[实用新型]分布式智能馈线电压控制系统

说明书

本实用新型一种分布式智能馈线电压控制系统，包括：馈线电压调节模块：用户通过云端的软件系统设定馈线调节电压的预定值，对电压实行闭环控制；传感器测量模块：定期采集外部数据，帮助用户自动检测并显示整个馈线的电压运行情况，及由配网变压器和现场馈线调压装置组成的分布式子系统运行情况；无线通讯模块：该系统作为免费的终端信息采集设备，及时或按需将本地数据提供给终端用户，用户通过云端的软件系统随时查看控制效果及本地数据。本实用新型能够解决馈线电压沿馈线逐步降低及动态负载所引起的电压跌落，还可以配合用户需求，在最需要的时候，最需要的地点，灵活自主地打开或关闭对任何节点的调控，从而实现电压无功优化、峰值控制。

技术领域

本发明涉及一种馈线电压控制系统，特别是涉及一种分布式智能馈线电压控制系统。

背景技术

高压10千伏系统无功补偿设备一般安装在变电站内采用集中补偿调节方式，但高压10千伏馈线支路分散且较长，导致线路末端控制效果差。随着非线性负载的普遍应用，分布式能源的接入，及用户负载的不均衡性等因素，致使电网系统的实际瞬时无功始终处在高频变化中，无法实现全局优化，导致整体电能质量下降。

为解决智能配电网中的电能质量控制问题，国内外也开发了许多提高电网质量的设备，如先进的电压/无功优化(VVO)，节能降压(CVR)计划，峰值需求管理，采用分布式智能微电网和智能配电网。但是这些新技术和分布式电网都是以广泛的网络数据采集与监控系统、通信和服务器等硬件设施为前提的。另外智能配电网需要对配电电缆(馈线)，配电变压器，地方变电站等实行在线实时监测。所有这些都需要大量的设备更新，软件系统集成。从电力运输和分配角度来说，输电线路中还需要安装传感器以及一些数字设备，在用户端用户还需要安装智能仪表、智能电表来实时追踪用电情况，所有这些都需要巨大的一次性投资。

自动调压AVC（automatic voltage control）系统是目前国内电压无功优化方面比较新的技术。目前市场上常用的VQC（Voltage Quality Control）电压无功控制系统基本上是以九区领域图及其衍生态进行单厂站的电压无功控制系统。九区图本质上是一种信息孤岛控制，不能实现全网无功电压最优控制。

集中式AVC系统：采用集中控制系统将中心控制系统所计算出的投切控制指令，借助调度自动化系统，依靠远程通讯系统来在线调节有载调压变压器分接开关及其他投切设备。该方案不能实时在线调节。

分布式AVC系统：分布式AVC系统采用通过遥测、遥信等实时数据进行在线分析和计算，由此实现分层、分级的复杂的分布式递阶优化控制问题，其依靠精确的数学模型，优化运算量大。随着分布式系统的扩大，所开发的系统复杂度及运算量会呈几何级增大。代表性的中国发明专利如：专利号为200610044008（名称为“分布式实时电压无功优化控制方法”）的中国发明专利利用SCADA系统组成的上下位机进行控制，但系统依赖于先进的无线通讯系统，不可能实时地进行在线调节。专利号为200920224190（名称为“分布式在线电压无功控制系统”）的中国发明专利采用以太网及远程通讯系统来实现在线闭环优化系统，但同样是一种基于通讯系统的模型控制，系统部署成本高，不适合通讯系统薄弱的地区。专利号为201510021036.2（名称为“分布式无功补偿系统的无功补偿控制方法”）的中国发明专利采用基于总线连接的主从模块进行无功补偿。通过动态构建补偿网络，该系统可以提高系统的可靠性。但本质上仍依赖于通讯系统，对待安装地区的通讯系统有最低要求。

便携式VVC装置：专利号为201310650588.0（名称为“便携式无功电压就地补偿装置”）的中国发明专利提出了一种便携式无功电压调节装置，可以对电网无功功率进行就地补偿。但该装置是一种被动式解决方案，所采用的自耦变压器不能实现对馈线电压的精准控制，适合于偏远地区的粗调，不具有通用性和普遍适用性。