[实用新型]一种适合负荷稀疏地区供电半径延伸的系统

说明书

本实用新型公开了一种适合负荷稀疏地区供电半径延伸的系统，该系统包括：补偿变压器系统、储能与能量变换系统以及传感与控制单元三部分。本实用新型的储能与能量变换系统不仅能够实现昼夜峰谷负荷的调节，在负荷高峰时段线路末端电压严重跌落时还可作为电流源供给补偿变压器系统，在尽量不造成额外线损的情况下实现末端电压的提升，有效延伸供电服务半径。同时，在储能系统充放电的过程也可实现对电网无功、谐波、三相不平衡、等问题的补偿。本实用新型将补偿变压器与储能技术、电力电子变换技术相结合，对解决西部地区电压跌落严重、线路损耗大等供电难题具有重要意义。

技术领域

本实用新型属于供电或配电的电路装置或系统，具体涉及交流输电线或交流配电网络供电半径延伸的系统。

背景技术

负荷分散地区的电网建设经济效益差、投入产出比低是全世界电网公司普遍面对的问题，如何以较经济的方式为负荷分散地区的人口提供适合的供电服务，成为世界性的热点议题。研究表明，传统的发电—配电系统仅适用于人口密度较高的居民区，对于用户密度较低(低于70户//km²)的农村偏远地区，由于供电半径较大，容易出现线路末端供电电压偏低，电能质量不合格的问题。此外，随着用户负荷的不断增大，单点大负荷的不断增多，昼夜电网波峰波谷的波动，位于线路尾部的用户的供电质量会受到更大的影响。

负荷分散，变配电站供电半径有限，往往需要较长的中压线路和分散的变配电站才能实现整个区域的供电。而分散的变电站主变压器的利用率低，一大部分的功率损失在了线路传输的过程中，且主要是因有功电流流经较长的输电线路造成的损耗，无法通过简单地并联无功补偿设备来改善末端电压特性。为确保末端用户的用电质量，亟需通过技术手段来延伸负荷稀疏地区供电服务半径，在不新建变电站的情况下，确保远距离传输的输电质量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开了一种适合负荷稀疏地区供电半径延伸的系统，该系统包括：补偿变压器系统、储能与能量变换系统以及传感与控制单元三部分。本实用新型的储能与能量变换系统不仅能够实现昼夜峰谷负荷的调节，在负荷高峰时段线路末端电压严重跌落时还可作为电流源供给补偿变压器系统，在尽量不造成额外线损的情况下实现末端电压的提升，有效延伸供电服务半径。同时，在储能系统充放电的过程也可实现对电网无功、谐波、三相不平衡等问题的补偿。本实用新型将补偿变压器与储能技术、电力电子变换技术相结合，对解决西部地区电压跌落严重、线路损耗大等供电难题具有重要意义。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种适合负荷稀疏地区供电半径延伸的系统，包括三相相线、中性线、补偿变压器系统，储能与能量变换系统和传感与控制单元；

所述补偿变压器系统的输入端包括三相相线输入端和中性线输入端，输出端包括三相相线输出端和中性线输出端，所述补偿变压器系统用于补偿输电线路远距离传输跌落的电压，分段提升线路电压使得线路末端电压符合标准；

所述储能与能量变换系统的输入端包括三相相线输入端和中性线输入端，输出端包括三相相线输出端和中性线输出端，当输电线路的电压跌落至电网允许波动范围之下时，所述储能与能量变换系统可视为电流源，用于为所述补偿变压器系统提供补偿所需的电流，同时在放电过程中完成对线路无功、谐波、三相不平衡等问题的补偿，当输电线路的电压幅值在正常范围内无需补偿时，所述储能与能量变换系统可视为负荷，用于储存电网回馈的能量，实现峰谷负荷调节，同时在充电过程中完成对线路无功、谐波、三相不平衡等问题的补偿；

所述传感与控制单元的输入端为三相相线输入端，输出端与所述补偿变压器系统以及所述储能与能量变换系统相连，所述传感与控制单元用于检测、分析输电线路的电压电流信息，确定系统的工作模式并输出相关控制指令至上述两个子系统，