[发明专利]一种10KV配电网系统

说明书

本发明公开了一种10KV配电网系统，包括10KV电压配电线路、变电站、开关站、配电室以及控制保护设备，10KV配电网系统还包括无功补偿装置，无功补偿装置包括无源无功模块、有源无功补偿模块以及控制模块，其中，有源无功补偿模块的容量与无源公务补偿模块间的最大容量级差相等，无源无功补偿模块经控制模块与有功补偿模块通过垂直母排并联接入电网，无源无功补偿模块包括多个无功补偿单元，有源无功补偿模块采用静止无功发生器，控制模块包括无功补偿控制单元、第一光耦隔离单元、第二光耦隔离单元、无功发生器控制单元以及第一控制器。

技术领域

本发明涉及配电技术领域，更具体地说，它涉及一种10KV配电网系统。

背景技术

电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等五个环节组成的。在电力系统中，各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地连接在一起。发电、变电、输电、配电以及用电这五个环节环环相扣、时时平衡、缺一不可，在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响。

10KV配电网系统是电力系统的一部分，它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到企业用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行，然而，长期积累形成的电网发展滞后的矛盾仍旧突出，电网结构还是比较薄弱，尤其是特高压和配电网“两头薄弱”较为突出，在电网建设的初级阶段，中低压配电网基本是跟随用户需求建设起来的，受投资方影响较大，其配电网系统及配电网系统中的网架结构缺乏合理设计，进而导致10KV配电网供电可靠性低。

另外，由于电力系统网络元件的阻抗主要时感性的，所以在电网中输送无功功率就造成受电端的电压幅值不稳定，是输电线路的输送能力降低，因此，保持电力系统中无功功率的平衡是保证电力系统电能质量、电压质量、降低电网损耗及保证系统安全稳定运行的必要条件，而保证系统无功功率平衡的方法是对电力系统进行无功补偿，以提高供电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗，从而改善系统的稳定性提高供电质量，现有的无功补偿装置主要包括电力半导体器件、开关投切固定电容以及无功发生器，但是这些无功补偿装置无功补偿效果不甚理想，并且无法解决电力电子装置产生的谐波影响，从而无法保证系统安全可靠地运行。

配电网线路的布线一般都是在室外空旷地带，对于电缆外皮的要求比较高，目前市场上的电缆外皮使用较多的是天然橡胶和丁苯胶，这种材质弹性虽然好，但是耐候性差，实际使用过程中，容易老化开裂，仍然满足不了在一些特殊地方或者环境恶劣的地方的需求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种10KV配电网系统，其用于解决现有的配电网不能安全可靠地运行，同时，也用于解决现有的配电网中电缆在一些特殊地方不能使用的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种10KV配电网系统，包括：10KV电压配电线路、变电站、开关站、配电室以及控制保护设备，所述10KV电压配电线路通过配电网网架连接，所述配电网网架包括架空网网架以及电缆网网架，所述变电站用于将电网的输电电压转为配电电压，所述开关站用于分配10KV电压配电线路，所述配电室用于将10KV电压转换为用电电压，所述控制保护设备用于检测10KV配电网系统故障，所述10KV配电网系统还包括无功补偿装置，所述无功补偿装置包括无源无功模块、有源无功补偿模块以及控制模块，其中，有源无功补偿模块的容量与无源公务补偿模块间的最大容量级差相等，所述无源无功补偿模块经控制模块与有功补偿模块通过垂直母排并联接入电网，所述无源无功补偿模块包括多个无功补偿单元，各个无功补偿单元均经接触器与电网相连，每个无功补偿单元均包括两个反向并联的晶闸管，晶闸管并联后一端与电网相连，另一端依次通过第一电感以及第一电容接地，所述有源无功补偿模块采用静止无功发生器，静止无功发生器通过第二电感与电网相连，所述控制模块包括无功补偿控制单元、第一光耦隔离单元、第二光耦隔离单元、无功发生器控制单元以及第一控制器，所述第一控制器的输出端依次通过第一光耦隔离单元以及无功补偿控制单元与各个无功补偿单元相连，所述第一控制器的输出端还依次通过第二光耦隔离单元以及无功发生器控制单元与静止无功发生器相连。