[实用新型]一种配电网无功电压协调控制装置

说明书

本实用新型提供了一种配电网无功电压协调控制装置，该装置包括：模拟量监测模块、电源模块、核心控制模块、通信模块、智能电容器以及SVG无功补偿模块，所述模拟量监测模块一端连接核心控制模块，另一端连接配电网，所述核心控制模块连接通信模块，所述通信模块连接智能电容器和SVG无功补偿模块，所述智能电容器和所述SVG无功补偿模块另一端连接配电网，所述电源模块连接所述模拟量监测模块、所述核心控制模块、所述通信模块。本实用新型提供的配电网无功电压协调控制装置，实现了SVG和智能电容器的协调控制，提高了无功电压控制效果，本装置具有快速响应以及低压补偿能力，提高了低压配电网电能质量及用户的使用体验。

技术领域

本实用新型涉及电网配电领域，特别是涉及一种配电网无功电压协调控制装置。

背景技术

从电力系统的结构来说，电网中的负荷以感性负荷为主，实现从电能到机械能、光能、热能的转化，这些感性负荷需要从电网吸收一定有功功率来做功，同吋还要从电网吸收一定的无功功率，吸收的无功功率过高时会造成偏低的功率因数。电力设备的视在容量为固定数值，视在功率、有功功率、无功功率之问的关系满足勾股定理，当无功需求过高时就减少了电力设备的有功输出，浪费了电力设备容量。另一方面由于无功功率不能实际做功，当无功功率在电源与负荷之间的输送时还将在输配电系统中消耗能量，在输电线路上会造成电压损失。当终端负荷产生无功倒送时，输电网络的末端电压将升高，还有可能对输配电设备及用电设备的绝缘层造成损坏。综上所述，无功功率的吸收与倒送都将对电网的电能质量造成影响，不仅增加了用电设谷老化甚至损坏的风险，还影响了电网的安全稳走运行。

针对配电网无功补偿常用的设备有智能电容器、SVG和SVC。智能电容器通过在补偿点并联智能电容器组平衡无功提升电压，与传统的并联电容器相比可以实现电容器自动投切无涌流，切除无电弧。一般用户负荷为感性负荷就地并联电容器后不仅可以提高功率因数、同时还能改善电压。但是，智能电容器只能通过电容器的投切实现分级无功补偿，在无功功率或者功率因数的上下限值之间进行分级整定。SVG的基本原理是将电压源型逆变器(Voltage Sourced Converter，简称VSC)，经过电抗器或者变压器并联在电网上，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需要的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。当采用直接电流控制时，直接对交流侧电流进行控制，不仅可以跟踪补偿冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。但是SVG的成本高昂，通常只会在偏高压的地方进行集中补偿，考虑到经济效益，对于低压配电网的非关键负荷，使用的经济效益不高。SVC可以被看成是一个动态的无功源。根据接入电网的需求，它可以向电网提供容性无功，也可以吸收电网多余的感性无功，把电容器组通常是以滤波器组接入电网，就可以向电网提供无功，当电网并不需要太多的无功时，这些多余的容性无功，就由一个并联的电抗器来吸收。电抗器电流是由一个可控硅阀组控制，借助于对可控硅触发相角的调整，就可以改变流过电抗器的电流有效值，从而保证SVC 在电网接入点的无功量正好能将该点电压稳定在规定范围内，起到电网无功补偿的作用。但是SVC是阻抗型特性，输出容量受母线电压的影响很大，系统电压越低，输出无功电流的能力成比例降低，不具备过载能力。SVC 的无功补偿能力随系统电压的下降线性降低。一般SVC的响应速速是20 —40ms补偿的时间过长，造成该要无功的时候没有，不该要无功的时候反而来了的不良状况。SVC利用可控硅控制电抗器的等效基波阻抗，不仅受到系统谐波影响大，而且自身会产生大量的谐波。SVC以可控硅调节电抗加多组电容作为无功补偿的主要手段，极容易发生谐振放大现象，导致安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种配电网无功电压协调控制装置，实现了SVG 和智能电容器的协调控制，提高了无功电压控制效果，本装置具有快速响应以及低压补偿能力，提高了低压配电网电能质量及用户的使用体验。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：