[发明专利]用于配电台区的低压线路末端的电能参数的调制装置及方法

说明书

本发明公开了用于配电台区的低压线路末端的电能参数的调制装置及方法，该调制装置包括：串联于低压线路上的检修断路器以及并联于检修断路器两侧的调制电路；调制电路包括依次串联的PWM整流器、逆变器以及输出断路器，PWM整流器的输出端与逆变器的输入端之间连接有直流电容器；调制装置还包括分别与PWM整流器和逆变器连接的中央控制单元，中央控制单元用于在低压线路低压时断开检修断路器，闭合输出断路器，使PWM整流器、直流电容器、逆变器接入低压线路，使调制装置进入升压工作模式，对低压线路进行升压；还用于在低压线路存在无功损耗时，闭合检修断路器、断开输出断路器，使PWM整流器、直流电容器接入低压线路，使调制装置进入无功补偿模式。

技术领域

本发明涉及配电网低压电能质量治理领域，尤其涉及用于配电台区的低压线路末端的电能参数的调制装置及方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，人们生活水平的不断提升，大功率家用电器逐渐入住城乡家庭，加之春节期间大量外出务工人员返乡，农村电网负荷届时将会激增。然而农村电网在建设和改造过程中，由于对负荷增长预测偏低，导致用电高峰期会出现用户末端电压过低等问题，形成“小马拉大车”的现象。由此可见，急剧增长的用电需求与缓慢提升的供电能力、相对落后的设备水平之间的矛盾日益凸显，严重影响配电系统安全工作及用户末端用电可靠性。

目前常规的解决方案主要有以下几方面：一是通过自耦变压器抬升变电站母线电压、增大配电变压器档位等方式直接调高配电变压器出口电压值，这种方式虽然能调高配电变压器出口电压，但是，却不能准确的将出口电压调节至用户所需的工作电压，且对配电台区近端用户影响非常大，容易损伤近端用户的用电设备。二是进行中低压线路改造，扩大线径或新建出口线路，这种中低压线路改造方法，投资大、工期久、经济性较差。

因此，如何实现配电台区末端电能质量的经济、高效、精准治理成为目前的重点和难点研究问题。

发明内容

本发明提供了用于配电台区的低压线路末端的电能参数的调制装置及方法，解决目前对低压用户侧电能质量治理效果不好、经济性差的缺点。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于配电台区的低压线路末端的电能参数的调制装置，包括：串联于低压线路上的检修断路器以及并联于检修断路器两侧的调制电路；调制电路包括依次串联的PWM整流器、逆变器以及输出断路器，PWM整流器的输出端与逆变器的输入端之间连接有直流电容器；

调制装置还包括分别与PWM整流器和逆变器连接的中央控制单元，中央控制单元用于在低压线路处于低压状态时，断开检修断路器，闭合输出断路器，使PWM整流器、直流电容器、逆变器接入低压线路，使调制装置进入升压工作模式；中央控制单元还用于在低压线路存在无功损耗时，闭合检修断路器、断开输出断路器，使PWM整流器、直流电容器接入低压线路，使调制装置进入无功补偿模式。

优选的，还包括监测组件，监测组件用于实时采集低压线路的电压参数，并将低压线路的电压参数发送给中央控制单元，中央控制单元用于接收电压参数，并将电压参数与预设的低压阈值区间进行比较，当电压参数处于低压阈值区间时，判断低压线路处于低压状态，控制调制装置进入升压工作模式，对低压线路进行升压。

优选的，监测组件还用于实时采集低压线路的电流参数，并将低压线路的电流参数发送给中央控制单元，中央控制单元用于接收电流参数，并将电压参数与预设的正常阈值区间进行比较，当电压参数处于正常阈值区间时，根据电压参数和电流参数判断低压线路是否存在无功损耗，当存在无功损耗，根据电压参数和电流参数计算无功损耗量，并控制调制装置进入无功补偿工作模式，补偿低压线路的无功损耗量。

优选的，调制电路还包括输入断路器，输入断路器串联在低压线路和PWM整流器输入端之间，中央控制单元还用于将电压参数与预设的故障阈值区间进行比较，当电压参数属于故障阈值区间时，断开输入断路器、输出断路器以及检修断路器。