[发明专利]一种基于沼气发电的三相不平衡调节系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于沼气发电的三相不平衡调节系统，包括：三相不平衡成套监测装置、沼气发电控制系统、电力负载和三相不平衡控制断路器；三相不平衡成套监测装置设置在配电网线路中，用于实时采集配电网线路中各相电路的电流值；沼气发电控制系统用于通过沼气发电产生电能提供供电，以及用于获取三相不平衡成套监测装置采集的电流值并进行判断后，控制三相不平衡控制断路器的闭合或断开动作；三相不平衡控制断路器分别与配电网线路中的各相电路相连接；三相不平衡成套监测装置与沼气发电控制系统通过通信线缆连接；沼气发电控制系统与三相不平衡控制断路器相连接；电力负载与配电网线路中各相电路进行电连接。

技术领域

本发明涉及三相不平衡调节领域，尤其涉及一种基于沼气发电的三相不平衡调节系统及控制方法。

背景技术

近年来,随着社会经济的不断发展,“家电下乡”、“光伏扶贫”等惠民政策逐步落实,冰箱、空调等单相电器快速普及到农村用户中,并且有大量分布式光伏电源无序接入农村电网,在此状态下电网的负荷随之增大。这些电器设备的接入,对配电变压器造成了冲击,使得配电变压器在三相不平衡的状态下运行。另低压配电网通常采用三相四线制供电模式,用户多为单相负荷或单相与三相混和负荷。无论是城市配网,还是农村配网,用户用电都呈现出较大的用电时空离散特性,造成线路三相不平衡已成为一种常态。除此之外,居民用电情况还受季节、天气、节假日等因素影响,更严重加剧了三相不平衡度。

三相不平衡是电能质量的一个重要指标,目前依靠供电局尽量合理分配负荷的治理方法,无法彻底根治，仍是台区存在的比较突出的问题,暂时没有有效治理方法。低压配电网三相负荷不平衡的存在不仅增加变压器与线路损耗,而且会影响供电质量和用电设备安全运行,因此治理三相负荷不平衡具有很重要的实际意义。

农网系统中由于线路及配电变压器数量众多、供电用户分散、资金成本等因素的制约，通过配置低压无功补偿装置等方式来解决三相不平衡的问题并不现实。通常做法是通过人工切换单相负荷的供电相来调整三相平衡，但这种方式需要先对负荷停电再进行操作，这种方法影响了对用户的供电可靠性，对电网的优质供电提出了挑战。因此，如何使单相负荷在不掉电的情况下完成换相操作是一个需要解决的问题。

我国农村地区有充足的沼气发电原料，农作物的秸秆、根、茎、叶、人和动物的粪便、农产品加工产生的副产品稻壳、玉米芯、花生壳、甘蔗渣等都可以作为沼气来源。沼气技术作为较为成熟的畜禽养殖废弃物处理技术,已经被广泛应用于散养和规模化养殖场的粪便、废水处理。沼气通过燃气内燃机带动发电设备产生电能，近年来受到了越来越多的重视,得到了迅速的发展,。

针对农村地区三相不平衡问题，本发明提出了一种基于沼气发电的三相不平衡调节系统，将沼气发电产生的电能接入配电网络，给配电网络末端的负载提供电能，从而实现调节变压器单相负载，实现三相平衡的目的。

发明内容

本发明提供了一种基于沼气发电的三相不平衡调节系统及控制方法，通过沼气发电接入配电网络的方式降低高负荷相的负荷，从而解决了三相不平衡的问题，避免发生以往通过人工切换单相负荷的供电相调节三相不平衡所带来的停电故障，提高了供电可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于沼气发电的三相不平衡调节系统，包括：三相不平衡成套监测装置、沼气发电控制系统、电力负载和三相不平衡控制断路器；

所述三相不平衡成套监测装置设置在配电网线路中，用于实时采集配电网线路中各相电路的电流值；所述沼气发电控制系统用于通过沼气发电产生电能提供供电，以及用于获取所述三相不平衡成套监测装置采集的电流值并进行判断后，控制所述三相不平衡控制断路器的闭合或断开动作；所述三相不平衡控制断路器分别与配电网线路中的各相电路相连接；

所述三相不平衡成套监测装置与所述沼气发电控制系统通过通信线缆连接；所述沼气发电控制系统与所述三相不平衡控制断路器相连接；所述电力负载与配电网线路中各相电路进行电连接。