[发明专利]一种低压配电网电能质量综合优化控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种低压配电网电能质量综合优化控制系统及控制方法，它包括：系统优化控制器，所述系统优化控制器通过无线通讯与有源表箱化电能质量治理功能单元连接；所述有源表箱化电能质量治理功能单元数量大于一台，分别安装在低压配电线路的支路节点上；实现了系统能够自动选择最优工作模式，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

本发明属于低压配电网电能质量治理技术，尤其涉及一种低压配电网电能质量综合优化控制系统及控制方法。

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，低压配网用电负荷特性种类增多，出现了一些新的用电特点也出现了一些新的用电问题，低压电网各负荷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，在部分低压配电台区，三相不平衡问题严重制约变压器出力以及供电质量，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。

中国专利申请号201710279465.9提出一种采用有源电力滤波器与换相开关解决配电网电能质量问题，有源电力滤波器主要解决谐波问题以及无功问题，有源电力滤波器容量相对较大，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。

中国专利申请号 201610622366.1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实现解决低电压的问题，但是随着分布式新能源大规模接入低压配电网，有可能造成高电压的出现以及非线性负荷，所以无法有效实现容性无功的补偿实现电压合格，而且分布式新能源接入潮流双向流动造成电容器投切异常等问题欠考虑。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是：提供一种低压配电网电能质量综合优化控制系统及控制方法，以实现系统能够自动选择最优工作模式，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。

本发明技术方案：

一种低压配电网电能质量综合优化控制系统，它包括：系统优化控制器，所述系统优化控制器通过无线通讯与有源表箱化电能质量治理功能单元连接；所述有源表箱化电能质量治理功能单元数量大于一台，分别安装在低压配电线路的支路节点上。

所述系统优化控制器包括采样单元、通讯单元和控制单元；采样单元通过三相电流互感器采集系统首端三相电流实时数据以及系统各功能单元上传给系统控制器各负荷数据；控制单元将以上各数据量进行计算，得出不平衡度、功率因数和各次谐波相关参量；将运算数据作为系统控制的输入，通过控制算法得出相应的控制方法；通讯单元通过微功率方式与有源表箱化电能质量治理功能单元连接。

有源表箱化电能质量治理功能单元为三相四线三相桥式有源补偿单元，它包含三电平三相桥式功率变换单元，三电平三相桥式功率变换单元的直流母线中点与电网系统N线连接，三电平三相桥式功率变换单元连接逆变电感器以及滤波电感器并网连接低压400V配电网，在并网端形成LCL型滤波网络，在滤波支路与电容器串联有阻尼电阻。

所述的一种低压配电网电能质量综合优化控制系统的控制方法，它包括：

步骤1、低压线路上1～n各有源表箱化电能质量治理功能单元分别将各单元数据上传至系统优化控制器；

步骤2、系统优化控制器检测低压台区首端用电数据，并提取出电能质量指标；

步骤3、系统优化控制器判断系统侧各电能质量指标是否满足要求，如果满足要求则跳转至步骤1，不满足则执行步骤4；