一种全控型无级差的智能双向调压装置及方法与流程
本申请实施例涉及电压调节，尤其涉及一种全控型无级差的智能双向调压装置及方法。
背景技术：
1、在电力系统的正常运行中，随着用电负荷的变化和系统运行方式的改变，网络中的电压损耗也将发生变化。在低压配电网中，尤其是在农网中，供电线路长、分支多、负荷分散且不均匀，用电季节性强，负荷波动带来线路末端电压波动，变压器负荷率较低，线路功率因数低，线路损耗较大，用电负载多样化，非线性和冲击性负荷日趋增多，带来日益复杂的电能质量问题。自2015年开始配网低电压治理，虽然实施了很多整治方法，但是至今在农网配网仍没有找到简捷的升压稳压的解决方案。
2、现有的配电网调压系统中，大多数是通过感性无功功率补偿减少电压降落，从而提高负荷端的电压，或者通过电动机旋转碳刷调节，亦或是通过半控型电力电子器件实现，这些方式均无法针对全部现场类型，稳压性能较差，完成补偿时间较长，不能高效的完成电压调整。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种全控型无级差的智能双向调压装置及方法，解决了现有技术中无法针对全部现场类型，稳压性能较差，完成补偿时间较长，不能高效的完成电压调整的问题，能够适应配电用户多种应用场景，响应速度快、补偿精度高且实时性好，控制过程更稳定高效。
2、第一方面，本发明实施例提供了一种全控型无级差的智能双向调压装置，所述装置包括：
3、输入测量电路、控制单元、旁路开关、整流单元、逆变单元，所述输入测量单元、所述旁路开关、所述整流单元以及所述逆变单元与所述控制单元相连接，所述全控型无级差的智能双向调压装置一侧与电源侧连接，另一侧与负荷侧连接；
4、所述输入测量电路用于测量电源侧输入的第一交流电压的数值；所述控制单元用于获取所述第一交流电压的数值，检测所述第一交流电压的数值是否满足低压条件或高压条件以及当前的工作模式，所述工作模式包括旁路模式和整流逆变模式，并控制所述旁路开关在所述第一交流电压的数值满足低压条件或高压条件且当前的工作模式为旁路模式的情况下，进行关闭以将所述旁路模式切换至整流逆变模式；所述控制单元还用于控制所述整流单元将所述第一交流电压整流为内部直流电压；所述控制单元还用于控制所述逆变单元将所述内部直流电压逆变为任意可调的第二交流电压，计算预设基准电压与所述第二交流电压的差值并确定为补偿电压值，基于所述补偿电压值对所述第二交流电压进行补偿。
5、可选的，所述检测所述第一交流电压的数值是否满足低压条件或高压条件，包括：
6、检测所述第一交流电压的数值是否小于预设低压值或大于预设高压值，在所述第一交流电压的数值小于预设低压值的情况下，确满足低压条件，在所述第一交流电压的数值大于预设高压值的情况下，确满足高压条件。
7、可选的，所述整流单元将所述第一交流电压整流为内部直流电压，包括：
8、所述整流单元在所述第一交流电压的正半周，导通正二极管，截止负二极管，在所述第一交流电压的负半周，导通负二极管，截止正二极管，以将所述第一交流电压整流为内部直流电压。
9、可选的，所述逆变单元将所述内部直流电压逆变为任意可调的第二交流电压，包括：
10、所述逆变单元根据第一导通时间导通正对角线上的开关元件，输出正向电压；根据第二导通时间导通负对角线上的开关元件，输出负向电压，以将所述内部直流电压逆变为任意可调的第二交流电压。
11、可选的，所述基于所述补偿电压值对所述第二交流电压进行补偿，包括：
12、在所述第一交流电压的数值满足低压条件的情况下，根据所述补偿电压值对所述第二交流电压进行负向补偿，在所述第一交流电压的数值满足高压条件的情况下，根据所述补偿电压值对所述第二交流电压进行正向补偿。
13、可选的，所述双向调压装置还包括保护电路，所述保护电路与所述控制单元、所述整流单元以及所述逆变单元连接；
14、所述控制单元还用于检测所述第一交流电压的数值是否超过预设值，在所述第一交流电压的数值超过预设值的情况下，控制所述保护电路与所述整流单元以及所述逆变单元形成通路以保护电路。
15、第二方面，本发明实施例还提供了一种全控型无级差的智能双向调压方法，包括：
16、测量电源侧输入的第一交流电压的数值，检测所述第一交流电压的数值是否满足低压条件或高压条件以及当前的工作模式，所述工作模式包括旁路模式和整流逆变模式，在所述第一交流电压的数值满足低电压条件或高电压条件且当前的工作模式为旁路模式的情况下，将所述旁路模式切换至整流逆变模式；
17、在所述整流逆变模式下，将所述第一交流电压整流为内部直流电压，将所述内部直流电压逆变为任意可调的第二交流电压；
18、计算预设基准电压与所述第二交流电压的差值并确定为补偿电压值，基于所述补偿电压值对所述第二交流电压进行补偿。
19、第三方面，本发明实施例还提供了一种全控型无级差的智能双向调压设备，该设备包括：
20、一个或多个处理器；
21、存储装置，用于存储一个或多个程序，
22、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明实施例所述的一种全控型无级差的智能双向调压方法。
23、第四方面，本发明实施例还提供了一种存储计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行本发明实施例所述的一种全控型无级差的智能双向调压方法。
24、本发明实施例中，通过输入测量电路测量电源侧输入的第一交流电压的数值，通过控制单元获取第一交流电压的数值，检测第一交流电压的数值是否满足低压条件或高压条件以及当前的工作模式，工作模式包括旁路模式和整流逆变模式，并控制旁路开关在第一交流电压的数值满足低压条件或高压条件且当前的工作模式为旁路模式的情况下，进行关闭以将所述旁路模式切换至整流逆变模式，控制整流单元将第一交流电压整流为内部直流电压，控制逆变单元将内部直流电压逆变为任意可调的第二交流电压，计算预设基准电压与第二交流电压的差值并确定为补偿电压值，基于补偿电压值对第二交流电压进行补偿。本方案解决了现有技术中无法针对全部现场类型，稳压性能较差，完成补偿时间较长，不能高效的完成电压调整的问题，能够适应配电用户多种应用场景，响应速度快、补偿精度高且实时性好，控制过程更稳定高效。
技术特征：
1.一种全控型无级差的智能双向调压装置，其特征在于，包括输入测量电路、控制单元、旁路开关、整流单元、逆变单元，所述输入测量单元、所述旁路开关、所述整流单元以及所述逆变单元与所述控制单元相连接，所述全控型无级差的智能双向调压装置一侧与电源侧连接，另一侧与负荷侧连接；
2.根据权利要求1所述的全控型无级差的智能双向调压装置，其特征在于，所述检测所述第一交流电压的数值是否满足低压条件或高压条件，包括：
3.根据权利要求1所述的全控型无级差的智能双向调压装置，其特征在于，所述整流单元将所述第一交流电压整流为内部直流电压，包括：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的全控型无级差的智能双向调压装置，其特征在于，所述逆变单元将所述内部直流电压逆变为任意可调的第二交流电压，包括：
5.根据权利要求1-4中任一项所述的全控型无级差的智能双向调压装置，其特征在于，所述基于所述补偿电压值对所述第二交流电压进行补偿，包括：
6.根据权利要求1-5中任一项所述的全控型无级差的智能双向调压装置，其特征在于，所述双向调压装置还包括保护电路，所述保护电路与所述控制单元、所述整流单元以及所述逆变单元连接；
7.一种全控型无级差的智能双向调压方法，应用于权利要求1-6中任一项的全控型无级差的智能双向调压装置，其特征在于，包括：
8.一种全控型无级差的智能双向调压系统，所述系统包括权利要求1-6中任一项所述的全控型无级差的智能双向调压装置。
9.一种全控型无级差的智能双向调压设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求7中所述的全控型无级差的智能双向调压方法。
10.一种存储计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求7中所述的全控型无级差的智能双向调压方法。
技术总结
本发明实施例公开了一种全控型无级差的智能双向调压装置及方法，该装置包括：输入测量电路、控制单元、旁路开关、整流单元、逆变单元，所述输入测量单元、所述旁路开关、所述整流单元以及所述逆变单元与所述控制单元相连接，所述全控型无级差的智能双向调压装置一侧与电源侧连接，另一侧与负荷侧连接。本方案采用整流逆变式的调压方式，将高频有源逆变、PWM整流、自适应协调控制等电力电子技术和自动控制技术应用于装置中，补偿精度高，实时性好，调压装置采用新型高速开关，配合动态优化控制算法，使控制过程更稳定高效，响应速度快，在低电压下启动工作，可有效解决台区线路末端低电压问题。
技术研发人员：蔡云,尤占山,韦兰顺,刘琪,陈家伟,陈泽彬,邓文华,张利新,郑剑辉,戴春苑,黄应桢,蔡菱
受保护的技术使用者：广东新电电力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23