[发明专利]一种低压配电网电能替代高效节能控制系统及其应用方法

说明书

本发明公开了一种低压配电网电能替代高效节能控制系统及其应用方法，其控制系统包括系统优化控制器和多个表箱式节能治理器，所述表箱式节能治理器包括表箱体以及设于表箱体内部的具有谐波治理、无功补偿、以及三相不平衡调节功能的有源补偿单元，所述有源补偿单元并联布置在低压配电网的变压器出线端和线路末端的线路上，所述有源补偿单元的控制端分别通过网络与系统优化控制器相连。本发明具有谐波治理、无功补偿、以及三相不平衡调节功能，系统优化控制器作为协调控制电能替代高效节能控制系统的核心控制单元可实现各表箱式节能治理功能单元的有序高效运行。

技术领域

本发明属于电力电子技术，涉及低压配网电能替代场景下的电能质量综合优化治理，具体涉及一种低压配电网电能替代高效节能控制系统及其应用方法。

背景技术

随着国家对环境保护的重视，大力倡导以电代煤、以电代油、以电代气等电能替代产业和技术的发展应用，在农村地区将电能替代与农业农村生产生活及农业产业现状结合、将电能替代技术应用到农村生产生活产业中，从而消除以煤或者油等为能源动力对环境造成的危害。目前，采用电能作为能源动力的农业生产生活及农业产业设备器械已经成为一种发展趋势。

但是，在实际应用中，电能替代装置相对于居民生活电器而言具有功率大、且对无功消耗较大，且其用电方式有单相与三相用电设备之分。随着电能替代装置在低压配电网的大量应用，不仅造成了较多的供用电问题，同时也造成低压配电网线损增加，给配电网运维管理造成了较大的压力。因此，电能替代场景的低压配电网高线损率、低供电品质的现状与配电网高供电可靠性和供电品质的目标要求存在较大的差距，制约了电能替代产业的发展，而采用传统的配电网节能降损方案或者电能质量优化治理，均无法同时解决线损和供电品质的问题，故亟需提出有效的低压配电网电能替代高效节能控制系统及其应用方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种低压配电网电能替代高效节能控制系统及其应用方法，本发明具有谐波治理、无功补偿、以及三相不平衡调节功能，系统优化控制器作为协调控制电能替代高效节能控制系统的核心控制单元可实现各表箱式节能治理功能单元的有序高效运行。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种低压配电网电能替代高效节能控制系统，包括系统优化控制器和多个表箱式节能治理器，所述表箱式节能治理器包括表箱体以及设于表箱体内部的具有谐波治理、无功补偿、以及三相不平衡调节功能的有源补偿单元，所述有源补偿单元并联布置在低压配电网的变压器出线端和线路末端的线路上，所述有源补偿单元的控制端分别通过网络与系统优化控制器相连。

可选地，所述有源补偿单元包括带有二极管钳位的三电平三相桥式功率变换单元和电容器组，所述三电平三相桥式功率变换单元的直流母线之间串接有两组电容器组且其中点与低压配电网的中性点N连接，所述三电平三相桥式功率变换单元的交流输出侧依次通过逆变电感器、滤波电感器并网连接低压配电网，所述三电平三相桥式功率变换单元的控制端连接有本地控制模块，所述本地控制模块连接有本地控制通讯模块且该本地控制通讯模块通过网络与系统优化控制器相连。

可选地，所述三电平三相桥式功率变换单元的交流输出侧的并网端的任意相和低压配电网的中性点N之间均并联有LCL型滤波网络。

可选地，所述LCL型滤波网络包括三相重复的LCL型滤波单元，所述LCL型滤波单元包括串接在每一相线路上的两个电感器，且两个电感器之间线路中间接点通过一串接的电容器及阻尼电阻与低压配电网的中性点N连接。

可选地，所述LCL型滤波单元中的电容器及阻尼电阻形成的串联支路上并联布置有并联支路，该并联支路包括串联布置的电感器和电容器。