[实用新型]一种低压配电网电能质量控制系统

说明书

本实用新型公开了一种低压配电网电能质量控制系统，包括电能质量有源补偿单元、系统控制器、无源无功补偿单元、换相开关组；其中电能质量有源补偿单元具备谐波治理、无功补偿以及三相不平衡调节功能；无源无功补偿单元实现无功补偿以及一定程度的三相不平衡治理功能；换相开关组具备避免相间发生短路的低压配电网规律性的三相不平衡的规律常态调节；系统控制器实现有电能质量有源补偿单元、无功补偿无源单元及换相开关组的有序高效运行。本实用新型能够有效解决低压配电网多种电能质量问题，在保证治理效果的同时尽可能实现系统损耗最小的目标要求。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术，具体涉及一种低压配电网电能质量控制系统。

背景技术

在低压配电网，尤其是在农网低压配电网系统，用电负荷多为单相负荷，由于用电时间差异性等因素影响，三相不平衡问题客观实时存在，三相不平衡问题严重制约变压器出力以及电压质量问题，造成低压配电线路损耗的增大；而且随着经济发展，非线性负荷越来越多，谐波以及无功问题也越来越突出；电力电子技术对于低压配电网电能质量问题治理，具有绝对的技术优势，但是基于电力电子技术的电能质量优化治理系统损耗大，在优化低压配电网电能质量问题的同时，造成了低压配电网系统损耗率的增大，这是配电网所不允许的，存在技术缺陷。

申请号为201710279465.9的中国专利提出一种采用电能质量有源补偿单元与换相开关解决配电网电能质量问题，电能质量有源补偿单元主要解决谐波问题以及无功问题，电能质量有源补偿单元容量相对较大，满足低压配电网的无功补偿以及谐波的需求，系统的损耗将会较大。

申请号为201610622366.1的中国专利提出一种通过补偿无功以及换相开关调节实现低压配电线路末端低电压问题，针对感性无功以及三相不平衡治理从而解决低电压问题。但是随着分布式新能源大规模接入配电网，造成低压配电网电压频繁波动，既存在高电压问题又存在低电压问题。所以采用传统无功补偿以及换相开关难以有效应对新能源接入的新型有源配电网的电压问题。

发明内容

为解决现有低压配电网电能质量治理系统或损耗大或治理效果不好的技术问题，本实用新型提供一种低压配电网电能质量控制系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种低压配电网电能质量控制系统，其特殊之处在于：

包括电能质量有源补偿单元、无源无功补偿单元、换相开关组、系统控制器、电流采样单元、电压采样单元及通讯单元；

所述电能质量有源补偿单元及无源无功补偿单元均与负载并联设置,其中的电能质量有源补偿单元通过电流采样单元与电网连接，用于采集电网的电流；

所述换相开关组与负载串联设置；

所述系统控制器通过电流采样单元及电压采样单元与电网连接，用于采集电网的电流与电压；

所述系统控制器通过通讯单元分别与电能质量有源补偿单元、无源无功补偿单元及换相开关组连接，用于控制各单元的运行。

进一步地，所述电压采样单元为三相电压互感器或电压差分采样电路，所述电流采样单元为三相电流互感器。

进一步地，所述通讯单元为微功率无线通讯单元。

进一步地，所述通讯单元为电力载波通讯单元。

进一步地，为了提高综合治理的效果，减少功耗，所述系统控制器包括运算单元、时序逻辑单元及控制单元，

所述运算单元用于根据电网的电流、电压及各换相开关组负荷数据计算低压配电网的三相不平衡度、功率因数及谐波畸变率；

所述时序逻辑单元用于将三相不平衡度、功率因数及谐波畸变率与预设值进行比较，判断三相不平衡度、功率因数及谐波畸变率是否合格；