[实用新型]多目标降损装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及供电配网线损方面，特别涉及一种多目标降损装置。

背景技术

近年来，随着电网售电量的持续增长，提高线损合理率水平对供电公司具有长远的经济效益。因此，这就要求供电企业重视节能降损工作，在电网的建设和运行过程中采用科学的技术手段使电网运行更合理在满足社会供电需求的情况下尽可能降低电能损耗。在线损精细化合理率的分析过程中发现了一些系统问题，比如信号问题、数据突变问题、台区供售电侧计量设备故障等，这些问题都会直接对供电公司线损合理率指标产生负面的影响。

近年来，随着电网容量的增加，对电网无功要求也与日俱增。无功补偿是保持电网高质量运行一种主要手段，是利用技术措施降低线损的重要措施之一。

有源电力滤波器（APF）可以解决负荷的动态电流质量问题，动态电压调节器（DVR）可以解决系统的动态电压质量问题，如果把APF和DVR组合起来，则可以构成同时补偿电压跌落、陡升、瞬时电压中断、三相不平衡补偿、电流谐波补偿和无功补偿等，保证负载端电压为标准等级和恒定频率的纯正弦波，保证电网侧电流为与电网电压同相位的纯正弦波。

根据电能质量补偿单元的安装位置和安装方式不同，其中有一种左串右并方式的拓扑结构。如图1所示，通常由一对串/并联变流器组成，共用一个直流储能环节。工作时，并联变流器接于负荷侧，主要用于补偿谐波和无功电流，同时维持两个变流器之间的直流电压恒定；串联变流器接于系统侧，具有维持连接点电压、补偿电压闪变和不对称的功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够进行谐波消除、无功补偿并使电压稳定的多目标降损装置，通过进行实验及试运行数据分析，最终提出对提高线损合理率的有效解决方案。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种多目标降损装置，其中包括采用左串右并型的三相三线制拓扑结构的变换器，进一步包括：

左侧串联部分为电压补偿单元，设有由三个桥臂6个开关管连接构成的串联变流器，所述串联变流器通过一个变压器串联到系统侧的交流线路上，以改善电压质量问题；

右侧并联部分为电流补偿单元，设有由三个桥臂6个开关管连接构成的并联变流器，所述并联变流器通过电感连接到负荷侧的交流线路上，以改善电流质量问题；其中，所述串联变流器和并联电容器都是通过直流电容器耦合而成的电压型PWM变流器；

中间部分为直流母线，构成连接左右两个所述电压型PWM变流器的直流环节，作为能量交换的介质；

还分别在左右两侧设有作为无源滤波器的LC电路，用以消除两个所述电压型PWM变流器输出的开关频率谐波；

所述多目标降损装置中还包括控制器，所述控制器能够根据系统侧和负荷侧的电压电流采样数据，来产生相应的PWM触发脉冲，以驱动所述串联变流器和并联变流器中各个开关管的导通和关断，使所述多目标降损装置完成谐波消除及无功功率补偿。

所述多目标降损装置进一步设有以下模块：

整形电路和锁相环电路，通过外部采样获得的电压信号依次通过所述整形电路、锁相环电路处理后向所述控制器输出过零信号、倍频信号；所述控制器能够从电网的其中一相电压信号获取电网电压同步的脉冲信号，以控制所述多目标降损装置获得准确的0角度位置；

信号调理电路，外部采样获得的三相电流信号，通过所述信号调理电路处理后发送至所述控制器。

所述控制器通过缓冲驱动模块，与所述串联变流器和并联变流器连接，来发送相应的PWM触发脉冲；

所述控制器还通过故障封锁信号模块，与所述串联变流器和并联变流器连接，当所述多目标降损装置运行在不正常状态下时，所述控制器发出封锁脉冲来封锁开关管，使装置停止工作。

所述控制器中设置有外部中断服务子程序模块，当检测到电压过零点时，实现锁相环功能。

所述控制器中设置有定时器中断服务子程序模块，其通过读取电压、电流采样数据，且当发生网侧电压跌落时，根据基于瞬时无功理论考虑相位跳变的最小能量算法，进行串联侧SVPWM计算，再基于FUZZY（模糊）控制算法，电流滞环跟踪的电压矢量算法，实现对串、并联侧补偿量的计算，从而输出相应的PWM触发脉冲。

所述控制器中设置有直流侧电压闭环控制子程序模块，通过计算期望直流电容稳定电压与实际直流电压的差值及其变化率，计算PI控制输出并保存，计算得到直流侧电容电压稳定需要的控制量。

所述控制器是一种DSP控制器。