[发明专利]一种三合一电力电子补偿变电站

说明书

本发明公开了一种三合一电力电子补偿变电站，串接于电力供电线路中，包括：电压补偿模块、电能质量补偿模块、储能电源模块、电力电子补偿变电站能量管理模块、传感检测模块及公共直流母线。本发明的三合一电力电子补偿变电站将电网调节的三大关键设备集成配置并进行统一能量管理，利用储能技术实现了昼夜峰谷负荷的调节，用电低谷时段所存储的能量又可作为能量来源供给电压补偿系统以及电能质量补偿系统，有效地避免了因高峰时段从电网取电须额外增加线路电流导致补偿失效问题的出现。将本发明分布式地安置在长距离输电线路中电压跌落的地方，能够有效地提升整条线路的电能传输质量，实现电网的综合调节。

技术领域

本发明属于供电或配电的电路装置或系统，具体涉及交流输电线或交流配电网络的一种三合一电力电子补偿变电站。

背景技术

在智能电网建设过程中，输变电技术是一项关键技术，能够为智能电网的安全稳定运行提供必要保障，还能够有效提高智能电网的运行效率，增加社会效益。负荷分散地区的电网建设经济效益差、投入产出比低是全世界电网公司普遍面对的问题，如何以较经济的方式为负荷分散地区的人口提供适合的供电服务，成为世界性的热点议题。由于供电半径较大，容易出现线路末端供电电压偏低，电能质量不合格的问题，随着用户负荷的不断增大，单点大负荷的不断增多，昼夜电网波峰波谷的波动，位于线路尾部的用户的供电质量会受到更大的影响，而一味地提高发电量来确保用户的供电又会造成大量电能资源的浪费，违背了智能电网建设运行的理念，如何在不强制需求侧管理的情况下，提高资源重用率，实现电网峰谷负荷调节问题也逐渐引起社会的关注。

现有的技术中负荷分散，变配电站供电半径有限，往往需要较长的中压线路和分散的变配电站才能实现整个区域的供电，而分散的变电站主变压器的利用率低，一大部分的功率损失在了线路传输的过程中，且主要是因有功电流流经较长的输电线路造成的损耗，无法通过简单地并联无功补偿设备改善末端电压特性。若实现大容量的电能质量全面补偿，必须基于有源补偿的原理来实现。然而，现有的一些有源补偿设备通过从电网取电作为其能量来源的方式须电网提供额外的补偿所需电流，而这一电流流经输电线路会造成大量额外的线路损耗，且当负荷超出一定范围时，补偿所需消耗的电流也会增大，反而导致补偿失效。因此亟需一种新技术能够有效解决电压补偿、电能质量补偿以及峰谷平衡等问题，实现输配电网络的全面治理与调节。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种三合一电力电子补偿变电站，将电网调节的三大关键设备集成配置并进行统一能量管理，不仅利用储能技术实现了昼夜峰谷负荷的调节，在用电低谷时段所存储的能量又可作为能量来源供给电压补偿模块以及电能质量补偿模块，有效地避免了因从电网取电须额外增加线路电流而导致补偿失效问题的出现。将本发明分布式地安置在长距离输电线路中需要电压补偿、电能质量补偿、电力调峰以及新能源上网的地方，能够有效地提升整条线路的电能传输质量，实现电网综合调节。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种三合一电力电子补偿变电站，包括三相相线和中性线；所述三相相线与中性线输入输出端之间串并接一个电压补偿模块，在三相相线与中性线之间并接一个电能质量补偿模块和一个储能电源模块，在三相相线输出端处经一个传感检测模块电连接一个电力电子补偿变电站能量管理模块，该电力电子补偿变电站能量管理模块电连接一个电压补偿模块、电能质量补偿模块和储能电源模块，电压补偿模块、电能质量补偿模块和储能电源模块之间通过公共直流母线相互电连接。

所述电压补偿模块的输入端连接三相相线输入端和中性线输入端，输出端连接三相相线输出端，所述电压补偿模块用于补偿输电线路跌落的电压，改善电压质量使得线路末端电压符合电网供电标准；

所述电能质量补偿模块并联于输电线路中，即并联于三相相线与中性线之间，所述电能质量补偿模块用于实现线路电流的综合补偿，包括：无功补偿、谐波补偿以及三相不平衡补偿，全面提升输电线路的电能传输质量；