[发明专利]单相660V～3.3KV长距离分布式直接供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电系统，尤其涉及一种单相660V～3.3KV长距离分布式直接供电系统。

背景技术

对于设备负荷分散、供电距离长(2-20公里)的供电系统，如高速公路沿线机电设备的供电系统，为保证远端设备供电质量，目前常使用的供电方法有如下几种：

(1)、380V/220V直接供电方式

在距变电站较近(4km以内)的用电设备，目前常采用低压380V/220V直接供电，随着距离增加和远端负载增大，为满足远端设备端电压不低于设计指标的要求，必须增大传输线缆的线径，从而造成供电成本升高。

(2)、10KV(或6KV)间接供电方式

对于距离较远(超过4km)的用电设备，目前常采用10KV(或6KV)电缆，将电源提供到负载相对集中的位置，在此处安装10KV(或6KV)/0.4KV变压器，将10KV(或6KV)变压为380V/220V，再使用380V/220V二次配电，此方案不但需要10KV电缆、变压器等设备，同时还要进行二次配电，故综合造价较高。

(3)、太阳能、风能供电方式

利用太阳能或风能为远端设备直接供电，这种方案不足的地方是首先供电质量不够稳定，无论是太阳能还是风能都受天气状况影响；其次太阳能和风能受到建设规模限制，使其发电容量有限，无法和线缆提供的能量相比。

因此，如何降低负荷分散、供电距离长(2-20公里)的供电系统的供电成本且保证能供电系统可靠稳定供电是目前亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠稳定供电且成本较低的单相660V～3.3KV长距离分布式直接供电系统。

为达到上述目的，本发明提供了一种单相660V～3.3KV长距离分布式直接供电系统，包括智能均衡负载稳压电源、分布式智能开关电源和上位机，其中，

智能均衡负载稳压电源，包括：

依次相连的整流器、滤波器、逆变器、电抗器和变压器，用于将市电三相380V交流电依次进行整流、滤波、逆变和变压处理后，根据需要输出660V～3.3KV交流电；

控制主板，用于当监测到所述变压器输出的电压与设定的输出电压有偏差时，自动调整所述逆变器的PWM脉宽信号来保持其输出电压稳定；当监测到所述变压器输出的负载电流异常时，自动切断所述变压器的输出，并向所述上位机发出报警信息；

分布式智能开关电源，包括：

可调变压器，其与660V～3.3KV输出母线相连，用于将660V～3.3KV交流电变换成220V交流电；

智能开关控制器，用于当监测到所述可调变压器输出偏离设定电压时，自动调整所述可调变压器的抽头来补充电压降以稳定输出；当监测到所述可调变压器的负载电流异常时，自动切断所述可调变压器的输出，并向所述上位机发出报警信息；

上位机，用于向所述智能均衡负载稳压电源和所述分布式智能开关电源下发控制指令，接收并保存它们上传的各自本地状态参数。

本发明的单相660V～3.3KV长距离分布式直接供电系统，还包括：

旁路开关，其在当所述控制主板检测到所述逆变器出现故障时启动，用以实现将三相380V交流电直接通过所述变压器升压为单相660V～3.3KV交流电。

本发明的单相660V～3.3KV长距离分布式直接供电系统，所述控制主板包括型号为DSP30F4013的单片机芯片及其外围电路、采样及保护电路和通讯电路，其中，

所述单片机芯片第8、第9、第38和第41管脚分别对应与所述逆变器的四个IGBT功率模块的IGBT驱动器相连；

采样及保护电路，包括：

由霍尔电流传感器和第一运算放大器及其外围电路构成的电流采样放大电路，

由电压互感器和第二运算放大器及其外围电路构成的电压采样放大电路，

以及由第一比较器和第二比较器构成的比较电路，

所述霍尔电流传感器和所述电压互感器接660V～3.3KV交流电，所述霍尔电流传感器的输出端与所述第一运算放大器的输入端相连，所述电压互感器的输出端与所述第二运算放大器输入端相连，所述第一运算放大器的输出端以及所述第二运算放大器的输出端与所述比较电路的输入端相连，如果采样电压值或电流值超过设定值，则所述比较电路通知所述单片机芯片的第37脚；

通讯电路，包括：