[发明专利]一种输配电调节装置及其计量方法、控制方法

权利要求书

1.一种输配电调节装置，其特征在于：所述输配电调节装置与供电变压器低压侧三相并联连接；

所述输配电调节装置包括断路器、低通滤波器、三相电磁平衡校正器、三相磁通调节器和输配电调节与计量控制器；所述断路器、所述低通滤波器与所述三相电磁平衡校正器串联连接，所述三相磁通调节器与所述三相电磁平衡校正器通过磁通耦合；

所述低通滤波器包括连接成低通滤波结构的第一交流滤波电抗和第一交流滤波电容；

所述三相电磁平衡校正器包括三相自感线圈、三相交换平衡线圈和第一三相补偿线圈，所述三相自感线圈、所述三相交换平衡线圈、第一三相补偿线圈串联连接；

所述三相磁通调节器包括第二三相补偿线圈、第二交流滤波电抗、第二交流滤波电容、四个半导体开关和直流支撑电容；所述第一三相补偿线圈和所述第二三相补偿线圈磁通耦合；四个所述半导体开关连接成H桥结构，所述H桥结构与所述第二交流滤波电抗、所述第二交流滤波电容连接；所述直流支撑电容与所述H桥结构并联；

所述输配电调节与计量控制器控制所述断路器、所述三相电磁平衡校正器和所述三相磁通调节器，实现配电和用电网络的三相阻抗平衡，并实现配电侧的三相电的电压平衡和电流平衡，调节并降低配电侧的零序分量和负序分量。

2.根据权利要求1所述的输配电调节装置，其特征在于：所述第一交流滤波电抗、所述三相自感线圈、所述三相交换平衡线圈、所述第一三相补偿线圈、所述第二三相补偿线圈和所述第二交流滤波电抗的铁芯均为激光刻痕硅钢片、铁基非晶铁芯、钴基非晶铁芯的一种或多种制作而成。

3.根据权利要求1或2所述的输配电调节装置，其特征在于：所述三相交换平衡线圈和所述第一三相补偿线圈的参数根据供电变压器容量、阻抗特征、用电负荷波动范围和三相不平衡范围作为窗口选定。

4.一种输配电调节装置计量方法，其特征在于，包括：

在输配电调节装置投入使用前，利用输配电调节与计量控制器采集不同用电负荷下输配电网络的特征参数，通过参数估计方法计算不同用电负荷下用电网络的阻抗特征，建立阻抗特征和对应供电变压器高压侧的电能计量数据库；

在输配电调节装置投入使用后，将测量供电变压器高压侧的电能计量与输配电调节装置投入使用前的阻抗特征和电能计量数据库进行对照，计算降低的能耗。

5.根据权利要求4所述的输配电调节装置计量方法，其特征在于：所述特征参数包括各相电流、各相电压、各相电流和电压的相差、各相的电流谐波分布、功率因数及计算得到的电流和电压不平衡程度和谐波分布。

6.一种输配电调节装置控制方法，其特征在于，包括：

S1.离线测量计算不同用电负荷下用电网络的阻抗特征；

S2.配置三相交换平衡线圈路径；

S3.合闸断路器；

S4.动态完全主动调节，补偿用电网络中的阻抗，实现三相完全平衡供电；

S5.根据故障状态切除设定或者输配电调节装置；

S6.将断路器切断，关闭输配电调节装置。

7.根据权利要求6所述的输配电调节装置控制方法，其特征在于：所述S1包括：在离线状态下，利用输配电调节与计量控制器采集不同用电负荷下输配电网络的特征参数，通过参数估计方法计算不同用电负荷下用电网络的阻抗特征，建立阻抗特征和对应供电变压器高压侧的电能计量数据库，其中，所述特征参数包括各相电流、各相电压、各相电流和电压的相差、各相的电流谐波分布、功率因数及计算得到的电流和电压不平衡程度和谐波分布；

所述S2包括：根据S1中测量的电流和电压不平衡程度和谐波分布以及不同用电负荷下用电网络的阻抗特征，配置三相电磁平衡校正器的线圈，对用电负荷的阻抗进行初级再匹配，利用输配电调节与计量控制器选择配置三相电磁平衡校正器中的三相交换平衡线圈路径；

所述S4包括：利用输配电调节与计量控制器在线控制三相磁通调节器，将S2中三相电磁平衡校正器未能完全三相平衡补偿校正的阻抗通过主动有源调节三相磁通调节器中第二三相补偿线圈的磁通，形成阻抗反馈调节，对用电网络的三相阻抗实现完全补偿校正，达到三相完全平衡供电；

所述S5包括：根据设定或者故障状态，先关闭三相磁通调节器，然后恢复三相电磁平衡校正器的线圈路径初始状态。