[发明专利]配变台区三相不平衡的治理装置及治理方法

说明书

本发明是关于一种配变台区三相不平衡的治理装置及治理方法，其中治理装置包括：控制板和IGBT单元，控制板包括：电流采集单元，用于采集变压器出口侧的电流数据和电流相位信息；主控单元，与电流采集单元连接，主控单元接收电流数据和电流相位信息，获取计算数据和驱动信号；驱动单元，与主控单元电连接，驱动单元根据驱动信号控制IGBT单元工作；通讯单元，通讯单元的一端与主控单元电连接，通讯单元的另一端与单相新能源电源连接，通讯单元用于将计算数据和电流相位信息与单相新能源电源交互。治理装置结构简单，布局合理，能够避免三相不平衡的现象产生，进而避免相关设备的损坏，提高相关设备的运行稳定性。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种配变台区三相不平衡的治理装置及治理方法。

背景技术

配电网同时涉及到供电侧和用户侧，是最能体现电能质量好坏的环节，配电网的电压等级较低，拓扑种类复杂，线路的馈线众多，损耗占电力系统大部分电能损耗，如果不加以控制，会造成很大的经济损失，同时伴随着用户用电的波动性以及随机性，配电线路中的单相负荷呈现出明显的波动性和随机性，在绝大多数时间内，配电线路的三相负荷发生不平衡现象，导致三相电流甚至三相电压的不平衡，当不平衡度高于标准要求时，会给配电系统带来很多危害。

对于城市的用户，超过90％的负荷都是单相负荷，某一相负荷快速增加或者减小，都会增加配电网三相不平衡，一旦三相不平衡程度加大，还会危害配电网的相关设备，轻微的不平衡会增加损耗但不会对系统产生危害，但是严重的不平衡会增大变压器的损耗，导致变压器励磁电流增大，严重的时候可能会损坏变压器，还会危害用户和商户的设备，造成经济损失。

对于电网的三相不平衡问题，其治理方法有很多，从治理设备装置来看，一般认为有三种类型：电容器投切型、换相开关型以及电力电子型。。

其中，电容器投切型的装置在三相间增设若干补偿电容在不同相位间进行对应转换，通过对电容容量的调整和合理设置，对对应相位进行相应补偿，从而实现对电网三相不平衡及无功问题的治理和调节。此类方法和装置在进行不平衡调节时，可以兼顾线网的无功率补偿，能够有效的提高线网功率因素并控制耗损；但该方式在对功率因数较大的线网进行治理时，由于能使用的感性无功有效，因此治理效果不佳，只能适用于波动较小的情况，此外，由于此类装置是利用电容器及其组合来实现功能，因此无法实现连续控制，而且有放大系统谐波的可能。

换向开关型的装置一般由主控制器和换相开关等组成，该类装置一般由主控制器和换相开关等组成，换相开关在负荷侧对电网电流信号进行监控，并将信号传输给主控制器进行分析，在对应输出换相策略，从而通过换相开关进行相应换相来控制各相电流或电压幅值和相位，达到控制电网三相平衡的目的。此类治理方式最大的优势就是能够直接对各相的电压或电流进行对应转换调节，从根源上解决各相不平衡的问题，以最小的代价实现更高效率的控制，对负荷比较集中的线网治理效果更为明显；但该类方式涉及的设备较多、线路也较为复杂，而且控制的效率也会受到信号传输距离和质量的影响，且调整幅度较大不适合小范围修正。

电力电子型类装置一般根据所监测到的各相电流进行对应计算，得到负序、无功及谐波电流的实际情况，再利用相应的电力电子开关，使用空间矢量脉宽调制信号控制这些开关的行为，从而实现对前述电流进行对应补偿，对线网不平衡进行治理，常见的装置有APF、SVG等。此类方式可以实现实时的连续调节，从而实现对于电网不平衡的高效治理；但该类装置通常设置在低压系统中的出口侧，因此对于电网支路的不平衡问题处理能力有限，而且该类设备成本相对较高、使用耗损较大。

因此，有必要开发一种配变台区三相不平衡的治理装置及治理方法，治理装置结构简单，布局合理，能够避免三相不平衡的现象产生，进而避免相关设备的损坏，提高相关设备的运行稳定性。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此本发明提出了一种配变台区三相不平衡的治理装置及治理方法。