[发明专利]一种10kV串联有源电压调节系统及方法

说明书

本发明公开了一种10kV串联有源电压调节系统及方法，系统包括高压回路和低压回路；所述低压回路包括主路单元和低压旁路单元；所述主路单元包括降压变压器，降压变压器原边连接10kV电压输入端，降压变压器副边连接输入滤波单元，输入滤波单元连接至功率变换单元，功率变换单元连接至输出滤波单元，输出滤波单元与低压旁路单元连接，低压旁路单元连接至升压变压器原边。本发明的系统从10kV线路取电，经过变压器降压后给功率变换单元和低压旁路单元等低压部分供电，通过功率变换单元得到需要补偿的电压，通过升压变压器升压后与10kV电网叠加，保证负载端的电压稳定。

技术领域

本发明属于电能质量治理领域，涉及一种新型的有源电压调节系统。

背景技术

在偏远地区，电力配网发展缓慢，且10kV配网供电变压器容量一般比较小，供电线路的线径比较细，供电半径比较大，导致线损比较严重。随着人们生活水平的提高，家庭用电设备越来越多，用电负荷越来越大，导致线路末端的低电压情况越来越突出，且明显呈现出用电的高峰期和低谷期。

传统的提升线路末端电压的方式一种是从电源侧改造，如新建变电站，主变有载调压等，一般改造周期长改造费用很高或者改造效果不明显；一种是从线路上改造，如在线路上串联调压器或通过串补电容器稳定线路末端电压等，一般响应长，控制精度差，调压效果不明显。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决背景技术中提到的10kV线路末端低电压问题，能够实现负载端的电压调节。

为解决上述技术问题，本发明提供一种10kV串联有源电压调节系统，工作原理是:从10kV电网取电，通过变压器降压后，经过整流逆变出电网电压与额定电压的差值，然后通过升压变压器升压后与输入电网电压叠加，保证10kV线路末端电压的稳定。

一种10kV串联有源电压调节系统，包括高压回路和低压回路；

所述低压回路包括主路单元和低压旁路单元；

所述主路单元包括降压变压器，降压变压器原边连接10kV电压输入端，降压变压器副边连接输入滤波单元，输入滤波单元连接至功率变换单元，功率变换单元连接至输出滤波单元，输出滤波单元与低压旁路单元连接，低压旁路单元连接至升压变压器原边；

所述高压回路包括10kV电压输入端，10kV电压输入端依次串联连接输入隔离刀闸3、升压变压器8的副边、输出隔离刀闸9后接至负荷；高压旁路开关两端分别与10kV电压输入端、负荷连接。

一种10kV串联有源电压调节系统的调节方法，包括以下步骤：

1）当10kV电网电压正常时，由主路单元的控制单元控制低压旁路单元中的接触器闭合，将升压变压器的原边短路，使10kV电网电压直接通过升压变压器的副边给10kV负荷供电；

2）当负荷过重导致10kV电网电压降低时，主路单元的控制单元检测到电网电压异常，则自动控制低压回路断开，启动功率变换单元的逆变电路运行，逆变电路输出逆变电压，逆变电压再通过升压变压器升压耦合到电网，使负载端的10kV电压的稳定；

3）当系统需要维护或出现故障需要检修时，切换到高压回路，断开输入隔离刀闸和输出隔离刀闸，同时闭合高压旁路开关。

本发明所达到的有益效果是：本发明提出了一种新型的10kV串联有源电压调节系统，从10kV电网取电，通过变压器降压后，经过整流和逆变得到差值电压，再通过升压变压器与输入电压耦合的方式实现电压补偿。本发明采用低压旁路和高压旁路相结合，低压旁路保证了只有电压异常时才让主路投入运行，提高了设备的寿命。同时，在负载不断电的情况下，高压旁路实现了设备的在线检修和维护。

附图说明

图1是本发明的10kV串联有源电压调节系统实现原理框图；

图2是本发明的主路单元的电气原理图；

图3是本发明的低压旁路单元电气原理图；

图4是本发明的高压回路部分电气原理图；