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基于分布式光伏与负荷不平衡场景下换相开关技术和装置研发应用

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成果主要完成人

潘伟,霍政界,潘有有,史兆军,夏国玺,杨宇杰,狄欣雨,周易

项目概况

目前低压供电台区大量的分布式光伏单相机组无序并网、受气候影响、消纳不足,以及居民单相负荷、城中村城郊村供电线路设计、农村小作坊小车间用电等大功率单相用电负荷相位的无规律性,在发、供、用同时并列的场景下,多重因素叠加,使低压供电线路三相不平衡问题突出,一是造成线路损耗增加,二是降低设备寿命,三是导致电压质量下降。 传统的人工调整负荷的搭接线路、使用SVG无功补偿调节、调整变压器电压分接头档位等治理三相不平衡的方法,效果非常有限。 基于分布式光伏与负荷不平衡场景下换相开关技术和装置,能显著改善低压线路三相不平衡,进而提高居民用电质量。但是,其技术难点在于:1.避免电流换相时间过长对电网的冲击和电压的突变,以及对用电客户信息数据丢失和电压敏感设备损坏。2.将并网功率或单相负载从一相线路切换到另一相线路,需要分、合闸满足“非此即彼”的要求,并且保证电流过零切换。 本成果的先进性在于:整合了动态调整、电流换相和自组网数据技术,无需人工干预,保持三相电流的动态平衡。创新性在于:利用“永磁技术”和“杠杆互锁技术”:实现动态调整,无需人工干预。中继自组网技术实现联调联动。动态切换时间小于20ms。杠杆技术解决负载切换相位时造成的短路问题。 成果的可推广性在于:本技术能显著改善低压线路三相电流平衡和电压质量的效果,且已取得发明专利和实用新型专利授权,在《国家电网报》刊登推广,适合国家电网、南方电网、内蒙古电网所有低压供电线路三相电流不平衡治理工作,应用前景广阔。 社会效益在于:1.改善供电线路三相电流平衡率,将不平衡率降低到15%以下;2.消除电流不平衡对电压质量的影响,保证电压合格率维持在99.998%以上。 经济效益在于:1.降低线路技术损耗,使供电线损率降低1个百分点,以溧阳农村地区为例,每年减少电量损耗约520万千瓦时,折合电费约270万元;2.减少了在治理三相电流不平衡方面的人力物力。