智慧节能调节控制系统的制作方法

本发明涉及电网节能调节控制，具体涉及智慧节能调节控制系统。

背景技术：

电网能耗主要集中在输电线路和用户需求侧，在10kv以下配电网络，特别是以0.4kv等级的配电网络中，由于大量工农业设备广泛接入，城乡居民的生活用电逐年提升，各种电能污染设备的广泛使用，给电网带来了巨大的能耗损失。另一方面，随着现代电网的发展与负荷构成的变化，电能质量问题已经引起供用电双方的高度重视。现代社会逐渐成为以高科技技术为先导的知识经济时代，对电能质量敏感的信息用户成为主流，对供电可靠性的要求越来越高。因此，对中低压配电网的电能质量进行综合多级协调控制，并采取措施进行节能降耗，是电网发展规划和建设的必然趋势。

现有国内有关电网节能降损系统的研究仍然停留在独立的、对某区域电网的离线线损计算阶段，且这些系统分别由不同的单位掌握，缺乏整合，系统间信息集成度不高，运行人员无法掌握配电运行的实时工况，配电调度运行管理水平仍较低。

现有技术中，电网的智能化调配已随着控制芯片的优化逐渐得到从业人员的重视，随着新能源发电的逐渐普及，利用光伏、风力等新能源进行发电正在广泛引用，同时电池能够有效进行后备储能。但是电池作为后备储能时，由于光伏、风力等发电不稳定，导致电池使用次数较多，电池的使用寿命对于整个电网的成本起到关键作用。如何优化控制电池的使用次数，是在分布式发电，以及未来的智能电网中需要重视的。此外，现有技术中没有考虑到根据发电装置的具体状态以及电网运行状况调节储能装置的输出功率。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了智慧节能调节控制系统，能够有效克服现有技术所存在的缺乏对电网智能节能调节控制、不能根据实际情况调节储能装置输出功率的缺陷。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

智慧节能调节控制系统，包括控制器，所述控制器与用于采集电网运行数据的电网数据采集模块相连，所述控制器通过无线通信模块将电网运行数据发送给电网运行数据平台，所述控制器与用于治理电网谐波的有源电力滤波器相连，所述控制器与用于动态补偿电网无功功率的静止无功发生器相连，所述控制器与用于对电网谐波损耗进行计算的谐波分析模块相连，所述控制器与用于对电网电压暂降进行分类的电压暂降分析模块相连，所述控制器与用于对电网运行状态进行优化的电网优化模块相连，所述电网优化模块与所述有源电力滤波器、静止无功发生器相连；

所述控制器与用于将发电装置产生的电能并入电网的第一变换器相连，所述控制器与用于将电网接入负载的第二变换器相连，所述控制器与用于将储能装置中的电能并入电网的第三变换器相连，所述控制器与接在所述第二变换器与负载之间用于补偿的补偿器相连，所述控制器根据电网运行数据及所述补偿器的补偿数据调节所述储能装置的输出功率，提高所述储能装置的使用次数。

优选地，所述有源电力滤波器通过内部dsp计算，提取出负载电流的谐波成分，通过pwm信号发送给内部igbt，控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等、方向相反的谐波电流输入电网。

优选地，所述控制器根据电网运行数据对电网当前运行状态进行分析，所述控制器向所述静止无功发生器给出补偿驱动信号，由电力电子逆变电路组成的逆变回路发出补偿电流。

优选地，所述静止无功发生器包括检测模块、控制运算模块和补偿输出模块，所述检测模块、控制运算模块和补偿输出模块均采用igbt组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上。

优选地，所述谐波分析模块通过谐波潮流计算分析谐波潮流分布，根据谐波损耗算法和谐波集肤效应进行实际谐波损耗计算。

优选地，所述电压暂降分析模块通过对电压有效值的计算，根据不同电压暂降引起的暂降幅值大小、暂降结束时是否产生电压跳变、三相电压是否平衡以及是否发生电压暂升，实现对电压暂降类型的分类。

优选地，所述第一变换器包括dc/ac变换器、升压器；所述第二变换器包括ac/dc变换器、降压器；所述第三变换器包括反激式升压dc/dc变换器、dc/ac变换器。

优选地，所述储能装置包括锂电池、超级电容。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明所提供的智慧节能调节控制系统具有以下有益效果：

(1)、电网数据采集模块采集电网运行数据，有源电力滤波器治理电网谐波，静止无功发生器动态补偿电网无功功率，动态补偿电网无功功率对电网谐波损耗进行计算，电压暂降分析模块对电网电压暂降进行分类，电网优化模块对电网运行状态进行优化，从而能够实现电网智能节能调节控制；

(2)、第一变换器将发电装置产生的电能并入电网，第二变换器将电网接入负载，第三变换器将储能装置中的电能并入电网，补偿器接在第二变换器与负载之间用于补偿，控制器根据电网运行数据及补偿器的补偿数据调节储能装置的输出功率，提高储能装置的使用次数。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

智慧节能调节控制系统，如图1所示，包括控制器，控制器与用于采集电网运行数据的电网数据采集模块相连，控制器通过无线通信模块将电网运行数据发送给电网运行数据平台，控制器与用于治理电网谐波的有源电力滤波器相连，控制器与用于动态补偿电网无功功率的静止无功发生器相连，控制器与用于对电网谐波损耗进行计算的谐波分析模块相连，控制器与用于对电网电压暂降进行分类的电压暂降分析模块相连，控制器与用于对电网运行状态进行优化的电网优化模块相连，电网优化模块与有源电力滤波器、静止无功发生器相连；

控制器与用于将发电装置产生的电能并入电网的第一变换器相连，控制器与用于将电网接入负载的第二变换器相连，控制器与用于将储能装置中的电能并入电网的第三变换器相连，控制器与接在第二变换器与负载之间用于补偿的补偿器相连，控制器根据电网运行数据及补偿器的补偿数据调节储能装置的输出功率，提高储能装置的使用次数。

有源电力滤波器通过内部dsp计算，提取出负载电流的谐波成分，通过pwm信号发送给内部igbt，控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等、方向相反的谐波电流输入电网。

控制器根据电网运行数据对电网当前运行状态进行分析，控制器向静止无功发生器给出补偿驱动信号，由电力电子逆变电路组成的逆变回路发出补偿电流。

静止无功发生器包括检测模块、控制运算模块和补偿输出模块，检测模块、控制运算模块和补偿输出模块均采用igbt组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上。

谐波分析模块通过谐波潮流计算分析谐波潮流分布，根据谐波损耗算法和谐波集肤效应进行实际谐波损耗计算。

电压暂降分析模块通过对电压有效值的计算，根据不同电压暂降引起的暂降幅值大小、暂降结束时是否产生电压跳变、三相电压是否平衡以及是否发生电压暂升，实现对电压暂降类型的分类。

第一变换器包括dc/ac变换器、升压器；第二变换器包括ac/dc变换器、降压器；第三变换器包括反激式升压dc/dc变换器、dc/ac变换器。

储能装置包括锂电池、超级电容。

电网数据采集模块采集电网运行数据，有源电力滤波器治理电网谐波，静止无功发生器动态补偿电网无功功率，动态补偿电网无功功率对电网谐波损耗进行计算，电压暂降分析模块对电网电压暂降进行分类，电网优化模块对电网运行状态进行优化，从而能够实现电网智能节能调节控制。

有源电力滤波器通过内部dsp计算，提取出负载电流的谐波成分，通过pwm信号发送给内部igbt，控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等、方向相反的谐波电流输入电网。

控制器根据电网运行数据对电网当前运行状态进行分析，控制器向静止无功发生器给出补偿驱动信号，由电力电子逆变电路组成的逆变回路发出补偿电流。

静止无功发生器包括检测模块、控制运算模块和补偿输出模块，检测模块、控制运算模块和补偿输出模块均采用igbt组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上。

谐波分析模块通过谐波潮流计算分析谐波潮流分布，根据谐波损耗算法和谐波集肤效应进行实际谐波损耗计算。

电压暂降分析模块通过对电压有效值的计算，根据不同电压暂降引起的暂降幅值大小、暂降结束时是否产生电压跳变、三相电压是否平衡以及是否发生电压暂升，实现对电压暂降类型的分类。

第一变换器将发电装置产生的电能并入电网，第二变换器将电网接入负载，第三变换器将储能装置中的电能并入电网，补偿器接在第二变换器与负载之间用于补偿，控制器根据电网运行数据及补偿器的补偿数据调节储能装置的输出功率，提高储能装置的使用次数。

第一变换器包括dc/ac变换器、升压器；第二变换器包括ac/dc变换器、降压器；第三变换器包括反激式升压dc/dc变换器、dc/ac变换器，储能装置包括锂电池、超级电容。

值得注意的是，本发明的目的仅是为了提供一种不同于现有技术的硬件配置，使技术人员能够在这样的硬件配置下实现进一步的开发，至于软件程序可在后期由本领域的编程人员根据实际效果需要进行编程。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。