CN213027453U - 一种10kv线路电压补偿装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种10kv线路电压补偿装置，该装置，包括：三相三绕组取电变压器、采样模块、控制模块和补偿变压器模块；所述三相三绕组取电变压器并联于供电线路，所述三相三绕组取电变压器的输入端与供电线路输入端连接；三相三绕组取电变压器的输出端分别与补偿变压器模块和采样模块连接；控制模块分别与采样模块和补偿变压器模块连接；补偿变压器模块串联接入供电线路。本申请提供的技术方案，不但能够实现三相电压的独立调节，而且调节具有双向性，能够在不对线路电流造成大幅影响的情况下改善10kV供电线路的电压情况，解决10kV供电线路电压过高或过低问题；同时，装置的体积小，成本低，可靠性高。

Description

一种10kv线路电压补偿装置

技术领域

本实用新型属于供电或配电的电路装置或系统，具体涉及一种10kv线路电压补偿装置。

背景技术

尽管在国家电网全面致力于推进“坚强智能电网、泛在电力物联网”建设，构建“枢纽型、平台型、共享型”能源互联网的背景下，西部电网不断改造、升级，但部分西部高海拔负荷稀疏地区用户的用电质量仍未得到全面的保障。在形如青海省等内陆高海拔地区，由于地区海拔较高，气候条件恶劣，电网的建设与维护过程异常艰辛，投资与运维费用却远高于东部发达地区。加之负荷分散，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。点对点式的电能传输，供电端到配电端距离较远，在末端负荷情况较重的情况下，受传输线路电感、电阻等参数的影响，末端电压跌落现象严重，电压质量严重不合格，而低峰时段末端负荷过轻又会因线路的对地电容导致容升效应。供电端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改善末端电压特性。

为确保末端用户的用电质量、减小线路损耗，传统的方案是靠近负荷点新建变电站。这种方案虽然确保了用户端的电压合格，但高昂的投资建设成本、较低的变电站资源利用率以及地处高海拔地区设备运行的高故障率和高运维量，严重地违背了智能电网经济、可靠、安全、高效的运行要求，不利于西部智能电网的建设和发展。因此，亟需一种低成本、高可靠性的补偿设备，能够在负荷波动的情况下，仍能有效地消除线路分布式参数在远距离传输过程中造成的影响，保障末端用户的用电质量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种10kv线路电压补偿装置，能够在负荷波动的情况下，仍能有效地消除线路分布式参数在远距离传输过程中造成的影响，保障末端用户的用电质量。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种10kv线路电压补偿装置，所述装置包括：三相三绕组取电变压器、采样模块、控制模块和补偿变压器模块；

所述三相三绕组取电变压器并联于供电线路，所述三相三绕组取电变压器的输入端与供电线路输入端连接；

所述三相三绕组取电变压器的输出端分别与所述补偿变压器模块和采样模块连接；

所述控制模块分别与所述采样模块和所述补偿变压器模块连接；

所述补偿变压器模块串联接入供电线路。

进一步的，所述三相三绕组取电变压器，用于为补偿变压器模块提供电压，以及为采样模块提供供电线路各相的电压数据；

所述采样模块，用于采集供电线路各相的电压数据，并将供电线路各相的电压数据传输至控制模块；

所述控制模块，用于根据供电线路各相的电压数据确定供电线路各相的补偿信号，并将供电线路各相的补偿信号传输至所述补偿变压器模块；

所述补偿变压器模块，用于根据所述供电线路各相的补偿信号对供电线路各相的电压进行正向或反向补偿。

进一步的，所述三相三绕组取电变压器的一次侧绕组为单绕组，其与供电线路输入端连接，用于从供电线路中获取电压；

所述三相三绕组取电变压器的二次侧绕组为双绕组，其与所述补偿变压器模块连接，用于为补偿变压器模块提供电压；

所述三相三绕组取电变压器的二次侧绕组的每相均含有三个输出端子，所述三个输出端子为第五接线端子、第六接线端子和第七接线端子；

所述第五接线端子与第六接线端子之间为第一组二次侧绕组线圈；

所述第六接线端子与第七接线端子之间为第二组二次侧绕组线圈；

所述供电线单相输入端与第五接线端子、第六接线端子是同名端。

进一步的，所述采样模块包括电压检测单元、数据储存单元、数据调用和传输单元；

所述电压监测单元，用于采集所述三相三绕组取电变压器提供的供电线路各相电压数据，并将采集的所述供电线路各相电压数据传输至数据存储单元；

所述数据储存单元，用于存储供电线路各相电压数据；

所述数据调用和传输单元，用于将供电线路各相电压数据分别传输至所述控制模块。

进一步的，所述控制模块包括：控制器单元和驱动电路；

所述控制器单元，用于根据供电线路各相电压数据确定供电线路各相的电压补偿值，以及根据所述供电线路各相的电压补偿值确定供电线路各相的补偿信号并将所述供电线路各相的补偿信号传输至驱动电路；

所述驱动电路将所述供电线路各相的补偿信号进行放大，并将放大后的供电线路各相的补偿信号传输至所述补偿变压器模块。

进一步的，所述控制器单元包括：三个数据接收子单元、三个比较判断子单元和三个指令输出子单元；

每个所述数据接收子单元，用于接收与其对应的采样模块传输的供电线路各相电压数据，并将供电线路各相的电压数据中单相的电压数据传输至与其对应的比较判断子单元；

每个所述比较判断子单元，用于根据与其对应的单相的供电线路电压数据确定单相的供电线路电压补偿值，并根据该单相的供电线路电压补偿值传输至与其对应的指令输出子单元；

每个所述指令输出子单元，用于根据与其对应的单相的供电线路的电压补偿值产生与其对应的单相的供电线路的补偿信号，并将与其对应的单相的供电线路的补偿信号传输至所述驱动电路。

进一步的，所述补偿变压器模块包括：三个单相补偿变压器模块；

每个所述单相补偿变压器模块包括：第一补偿变压器、第二补偿变压器、第一开关电路和第二开关电路；

所述第一补偿变压器的一次侧绕组与第一开关电路连接，所述第二补偿变压器的一次侧绕组与第二开关电路连接；

供电线路输入端、第一补偿变压器的二次侧绕组、第二补偿变压器的二次侧绕组和供电线路输出端依次串联连接；

所述第一补偿变压器的一次侧绕组上设置有第一接线端子和第二接线端子；

所述第二补偿变压器的一次侧绕组上设置有第三接线端子和第四接线端子；

所述第一开关电路包括第一开关器件K1、第二开关器件K2、第三开关器件K3和第四开关器件K4；

所述第二开关电路包括第五开关器件K5、第六开关器件K6、第七开关器件K7和第八开关器件K8；

所述第一开关电路和第二开关电路分别与所述驱动电路连接，用于根据所述驱动电路传输的放大后的供电线路各相的补偿信号进行各开关器件的导通关断。

进一步的，所述第一接线端子经第一开关器件K1与第七接线端子连接；

所述第一接线端子经第二开关器件K2与第五接线端子连接；

所述第二接线端子经第三开关器件K3与第七接线端子连接；

所述第二接线端子经第四开关器件K4与第五接线端子连接；

所述第三接线端子经第五开关器件K5与第七接线端子连接；

所述第三接线端子经第六开关器件K6与第六接线端子连接；

所述第四接线端子经第七开关器件K7与第七接线端子连接；

所述第四接线端子经第八开关器件K8与第六接线端子连接。

进一步的，所述第一开关电路和第二开关电路中的开关器件为电力电子开关器件；

电力电子开关器件为IGBT、可控硅或MOSFET。

进一步的，所述控制器单元为嵌入式ARM PLC控制器、DSP控制器或单片机。

本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

通过三相三绕组取电变压器、采样模块、控制模块和补偿变压器模块构建的一种10kv线路电压补偿装置，一方面，不但能够实现三相电压的独立调节，而且调节具有双向性，能够在不对线路电流造成大幅影响的情况下改善10kV供电线路的电压情况，解决10kV供电线路电压过高或过低问题；另一方面，体积小，成本较低，可靠性高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的一种10kv线路电压补偿装置的结构示意图；

图2为本实用新型的另一种10kv线路电压补偿装置的结构示意图；

图3为本实用新型的另一种10kv线路电压补偿装置中三相三绕组取电变压器的一次侧绕组的结构示意图；

图4为本实用新型的另一种10kv线路电压补偿装置中三相三绕组取电变压器的二次侧绕组的结构示意图；

图5为本实用新型的另一种10kv线路电压补偿装置中采样模块的结构示意图；

图6为本实用新型的另一种10kv线路电压补偿装置中控制模块的结构示意图；

图中，1-三相三绕组取电变压器，2-采样模块，3-控制模块，4-补偿变压器模块，5-供电线路，301-驱动电路，302-控制器单元，401-第一补偿变压器，402-第二补偿变压器，W1-第一补偿变压器的一次侧绕组，W2-第一补偿变压器的二次侧绕组，W3-第二补偿变压器的一次侧绕组，W4-第二补偿变压器的二次侧绕组，W5-三相三绕组取电变压器的一次侧绕组，W6-三相三绕组取电变压器的二次侧绕组，D1-第一接线端子，D2-第二接线端子，D3-第三接线端子，D4-第四接线端子，D5-第五接线端子，D6-第六接线端子，D7-第七接线端子，K1-第一开关器件，K2-第一开关器件，K3-第一开关器件，K4-第一开关器件，K5-第一开关器件，K6-第一开关器件，K7-第一开关器件，K8-第一开关器件，N-公共中性点。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型描述中，“第一”、“第二”仅用于描述目的，而非理解为指示或暗示相对重要性。

图1是根据一示例性实施例示出的一种10kv线路电压补偿装置的结构示意图。参照图1，该装置包括：三相三绕组取电变压器、采样模块、控制模块和补偿变压器模块；

三相三绕组取电变压器并联于供电线路，三相三绕组取电变压器的输入端与供电线路输入端连接；

三相三绕组取电变压器的输出端分别与补偿变压器模块和采样模块连接；

控制模块分别与采样模块和补偿变压器模块连接；

补偿变压器模块串联接入供电线路。

本实用新型实施例提供的一种10kv线路电压补偿装置，通过三相三绕组取电变压器、采样模块、控制模块和补偿变压器模块构建10kv线路电压补偿装置，一方面，不但能够实现三相电压的独立调节，而且调节具有双向性，能够在不对线路电流造成大幅影响的情况下改善10kV供电线路的电压情况，解决10kV供电线路电压过高或过低问题；另一方面，体积小，成本较低，可靠性高。

作为上述实施例的一种改进，本实用新型实施例提供另一种10kv线路电压补偿装置，如图2所示，该装置，包括：三相三绕组取电变压器1、采样模块2、控制模块3和补偿变压器模块4；

三相三绕组取电变压器1并联于供电线路5，三相三绕组取电变压器1的输入端与供电线路5输入端连接；

三相三绕组取电变压器1的输出端分别与补偿变压器模块4和采样模块2连接；

控制模块3分别与采样模块2和补偿变压器模块4连接；

补偿变压器模块4串联接入供电线路5。

需要说明的是，供电线路5的输入端包括供电线路5的三相输入端。一些实施例中，供电线路5的三相输入端分别是：供电线路5的a相输入端、供电线路5的b相输入端和供电线路5的c相输入端。

容易理解的是，图2中所示的10kv线路电压补偿装置的结构示意图，是10kv线路电压补偿装置接入供电线路5单相线路的结构示意图，也就是说10kv线路电压补偿装置分别接入供电线路5的a相线路、b相线路和c相线路的结构示意图都如图2所示。

进一步可选的，三相三绕组取电变压器1，用于为补偿变压器模块4提供电压，以及为采样模块2提供供电线路5各相的电压数据；

采样模块2，用于采集供电线路5各相的电压数据，并将供电线路5各相的电压数据传输至控制模块3；

控制模块3，用于根据供电线路5各相的电压数据确定供电线路5各相的补偿信号，并将供电线路5各相的补偿信号传输至补偿变压器模块4；

补偿变压器模块4，用于根据供电线路5各相的补偿信号对供电线路5各相的电压进行正向或反向补偿。

需要说明的是，对供电线路5各相的电压进行电压补偿时，需要调节补偿变压器一次侧与二次侧的电压方向，当补偿变压器输出的电压方向与供电线路电压方向同相时为正向补偿，当补偿变压器输出的电压方向与供电线路电压方向反相时为正向补偿，从而实现对供电线路各相的电压进行正向或反向补偿。

容易理解的是，本申请提供的装置包含两个补偿变压器，所以当所有补偿变压器输出的电压方向与供电线路电压方向同相时为正向补偿；当所有补偿变压器输出的电压方向与供电线路电压方向反相时为反向补偿；当一个补偿变压器输出的电压方向与供电线路电压方向同相，另一个补偿变压器输出的电压方向与供电线路电压方向反相，则这两个补偿变压器输出的电压会进行相互抵消。

容易理解的是，三相三绕组取电变压器1中的三相对应于供电线路5中的三相线路。

进一步可选的，如图3所示，三相三绕组取电变压器1的一次侧绕组W5为单绕组，其与供电线路5输入端连接，用于从供电线路5中获取电压；

如图4所示，三相三绕组取电变压器1的二次侧绕组W6为双绕组，其与补偿变压器模块4连接，用于为补偿变压器模块4提供电压；

三相三绕组取电变压器1的二次侧绕组W6的每相均含有三个输出端子，三个输出端子为第五接线端子D5、第六接线端子D6和第七接线端子D7；

第五接线端子D5与第六接线端子D6之间为第一组二次侧绕组线圈；

第六接线端子D6与第七接线端子D7之间为第二组二次侧绕组线圈；

供电线单相输入端与第五接线端子D5、第六接线端子D6是同名端。

容易理解的是，图3和图4中的a、b和c分别为供电线路5的a相、b相和c相。

一些实施例中，供电线路5的单相输入端与第五接线端子D5、第六接线端子D6是同名端。

容易理解的是，三相三绕组取电变压器1的一次侧绕组W5为三相三绕组取电变压器1的输入端；三相三绕组取电变压器1的二次侧绕组W6为三相三绕组取电变压器1的输出端。

一些可选的实施例中，三相三绕组取电变压器1的二次侧绕组W6中第一组绕组线圈与第二组线圈匝数比可以但不限于为1：1。

进一步可选的，如图5所示，采样模块2包括电压检测单元、数据储存单元、数据调用和传输单元；

电压监测单元，用于采集三相三绕组取电变压器1提供的供电线路5各相电压数据，并将采集的供电线路5各相电压数据传输至数据存储单元；

数据储存单元，用于存储转化供电线路5各相电压数据；

数据调用和传输单元，用于将供电线路5各相电压数据分别传输至控制模块3。

需要说明的是，本实用新型实施例涉及的供电线路各相电压数据会被电压监测单元转换成数字信号，容易理解的是，转换成数字信号就会得到供电线路各相电压值，控制器模块才能进一步根据电压值确定电压补偿值。

一些可选的实施例中，采样模块2的型号可以但不限于为JSY-MK-141。

进一步可选的，如图6所示，控制模块3包括：控制器单元302和控制驱动电路301；

控制器单元，用于根据供电线路5各相电压数据确定供电线路5各相的电压补偿值，以及根据供电线路5各相的电压补偿值确定供电线路5各相的补偿信号并将供电线路5各相的补偿信号传输至驱动电路301；

驱动电路301将供电线路5各相的补偿信号进行放大，并将放大后的供电线路5各相的补偿信号传输至补偿变压器模块4。

一些可选的实施例中，当控制器单元接收到供电线路5电压数据(或者称作电压值)后，令该供电线路5电压数据为电压采样值，将电压采样值减去电压参考值，获取电压补偿值；若该电压补偿值为正值，则说明需要反向补偿电压；若该电压补偿值为负值，则说明需要正向补偿电压；根据电压补偿值的正负情况，确定需要正向补偿多少电压值或负向补偿多少电压值，并将其以补偿信号的形式发送至驱动电路。

需要说明的是，本领域技术人员可根据工程需要、专家经验或实验数据确定参考值的大小，以及参考值为一个值，还是为一个范围。

进一步可选的，控制器单元包括：三个数据接收子单元、三个比较判断子单元和三个指令输出子单元；

每个数据接收子单元，用于接收与其对应的采样模块2传输的供电线路5各相电压数据，并将供电线路5各相的电压数据中单相的电压数据传输至与其对应的比较判断子单元；

每个比较判断子单元，用于根据与其对应的单相的供电线路5电压数据确定单相的供电线路电压补偿值，并根据该单相的供电线路5电压补偿值传输至与其对应的指令输出子单元；

每个指令输出子单元，用于根据与其对应的单相的供电线路5的电压补偿值产生与其对应的单相的供电线路5的补偿信号，并将与其对应的单相的供电线路的补偿信号传输至驱动电路301。

例如，假设供电线路5包括a相线路、b相线路和c相线路，则三个数据接收子单元分别为a相数据接收子单元、b相数据接收子单元和c相数据接收子单元；三个比较判断子单元分别为a相比较判断子单元、b相比较判断子单元和c相比较判断子单元；三个指令输出子单元分别为a相指令输出子单元、b相指令输出子单元和c相指令输出子单元。

一些可选的实施例中，当比较判断子单元接收到数据接收子单元传输的与其对应的单相的供电线路5电压数据(或者称作电压值)后，令该与其对应的单相的供电线路5电压数据为电压采样值，将电压采样值减去电压参考值，获取电压补偿值，并将电压补偿值传送至指令输出子单元；若该电压补偿值为正值，则说明需要反向补偿电压；若该电压补偿值为负值，则说明需要正向补偿电压；指令输出子单元根据电压补偿值的正负情况，确定需要正向补偿多少电压值或负向补偿多少电压值，并将其以补偿信号的形式发送至驱动电路。

需要说明的是，本领域技术人员可根据工程需要、专家经验或实验数据确定参考值的大小，以及参考值为一个值，还是为一个范围。

进一步可选的，补偿变压器模块4包括：三个单相补偿变压器模块4；

每个单相补偿变压器模块4包括：第一补偿变压器401、第二补偿变压器402、第一开关电路和第二开关电路；

第一补偿变压器401的一次侧绕组W1与第一开关电路连接，第二补偿变压器402的一次侧绕组W3与第二开关电路连接；

供电线路5输入端、第一补偿变压器401的二次侧绕组W2、第二补偿变压器402的二次侧绕组W4和供电线路5输出端依次串联连接；

第一补偿变压器401的一次侧绕组W1上设置有第一接线端子D1和第二接线端子D2；

第二补偿变压器402的一次侧绕组W3上设置有第三接线端子D3和第四接线端子D4；

第一开关电路包括第一开关器件K1、第二开关器件K2、第三开关器件K3和第四开关器件K4；

第二开关电路包括第五开关器件K5、第六开关器件K6、第七开关器件K7和第八开关器件K8；

第一开关电路和第二开关电路分别与驱动电路301连接，用于根据驱动电路301传输的放大后的供电线路5各相的补偿信号进行各开关器件的导通关断。

一些实施例中，驱动电路301在接收到补偿信号后，会根据补偿信号中的信息(需要正向补偿多少电压值或负向补偿多少电压值)对第一开关电路和第二开关电路中的开关器件进行导通和关断。

例如，假设需要正向补偿电压100V，补偿电压100V需要控制K1、K4、K5和K 8导通，K2、K3、K6和K7关断，则驱动电路会根据补偿信号中的信息需要正向补偿电压100V对K1、K4、K5和K 8导通，以及K2、K3、K6和K7关断。

一些实施例中，当开关器件为可控硅时，驱动电路通过可控硅组中的可控硅按照电压补偿信号产生多种可控硅组合导通或关断，使得补偿变压器模块可以产生供电线路所需的电压补偿值，将此电压补偿至供电线路中，从而使得10kV线路末端电压得到提升或降低，解决了10kV线路电压过高或过低的问题。

容易理解的是，三个单相补偿变压器模块4的拓扑结构完全对称。

一些可选的实施例中，三相三绕组取电变压器1的一次侧绕组、第一组二次侧绕组线圈和第二组二次侧绕组的匝数比为10：0.4：0.4，第一补偿变压器401的一次侧绕组与二次侧绕组的匝数比为25：8，第二补偿变压器402的一次侧绕组与二次侧绕组的匝数比为25：8，当匝数比如上时，电压调节具有四个档位，具体补偿原则如下：

开关电路的开关器件K1、K4、K5、K8闭合时，电压补偿幅度为：+37.5％；

开关电路的开关器件K2、K3、K6、K7闭合时，电压补偿幅度为：-37.5％；

开关电路的开关器件K2、K3、K5、K8闭合时，电压补偿幅度为：+12.5％；

开关电路的开关器件K1、K4、K6、K7闭合时，电压补偿幅度为：-12.5％。

需要说明的是，上述的电压调节的档位是由三相三绕组取电变压器1的各绕组匝数比、第一补偿变压器401一次侧绕组匝数比以及第二补偿变压器402二次侧绕组匝数比共同决定的，因此上述调节档位仅为其中一种具体实施例的情况。

需要说明的是，本实施例通过每个单相电压补偿模块将串联的两个补偿变压器的二次侧绕组串联接入供电线路5中，控制模块3根据采样模块2所采集的供电线路5各相的电压数据来判断各相电压所处的范围产生相应的补偿信号，从而合理地投切第一补偿变压器401和第二补偿变压器402的一次侧绕组，实现电力线路的电压补偿。本实施例提供的该装置不仅能够实现三相电压的独立调节，且调节具有双向性，可同时解决10kV供电线路5电压过高或过低等电能质量问题。

进一步可选的，第一接线端子D1经第一开关器件K1与第七接线端子D7连接；

第一接线端子D1经第二开关器件K2与第五接线端子D5连接；

第二接线端子D2经第三开关器件K3与第七接线端子D7连接；

第二接线端子D2经第四开关器件K4与第五接线端子D5连接；

第三接线端子D3经第五开关器件K5与第七接线端子D7连接；

第三接线端子D3经第六开关器件K6与第六接线端子D6连接；

第四接线端子D4经第七开关器件K7与第七接线端子D7连接；

第四接线端子D4经第八开关器件K8与第六接线端子D6连接。

进一步可选的，第一开关电路和第二开关电路中的开关器件为电力电子开关器件；

电力电子开关器件为IGBT、可控硅或MOSFET。

进一步可选的，控制器单元为嵌入式ARM PLC控制器、DSP控制器或单片机。

本实用新型实施例提供的另一种10kV线路电压补偿装置，将串联的两个补偿变压器的二次侧绕组串联接入供电线路5中，电压调节部分在补偿变压器的一次侧绕组，电压调节时通过投切第一补偿变压器401和第二补偿变压器402的一次侧绕组，实现交流调压补偿。调节时，两个补偿变压器的二次侧绕组无断点，无停电，可连续跳跃调节，安全可靠，较之现有逐级补偿技术中而言，更加灵活，适用范围更广。

本实用新型实施例提供的另一种10kV线路电压补偿装置的投切补偿变压器一次绕组的开关电路采用继电器或电力电子开关器件投切，无机械触点调节，全自动、免维护设计，采用过零投切，无涌流，反应时间短，可无人值守、远程监控、自动化程度高。

本实用新型实施例提供的另一种10kV线路电压补偿装置的补偿变压器模块4采用两个补偿变压器协同补偿，在电压调节的全过程中不改变输电线路的阻抗，输电质量高。与之不同的是，现有技术中不需要调节电压的情况下补偿变压器处于无补偿状态存在于输电线路中时，相当于在输电线路中串联了一端绕组，故存在一定的阻抗，会使得正常范围的电压经过输电线绕组会有一定程度的压降，影响了输电质量。

本实用新型实施例提供的另一种10kV线路电压补偿装置，将设备串联接入线路运行，能够在不对线路电流造成大幅影响的情况下改善10kV供电线路5的电压情况；成本低、可靠性高；能够在负荷波动的情况下，仍能有效地消除线路分布式参数在远距离传输过程中造成的影响，减小线路损耗的同时也保障末端用户的用电质量。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种10kv线路电压补偿装置，其特征在于，所述装置，包括：三相三绕组取电变压器、采样模块、控制模块和补偿变压器模块；

所述三相三绕组取电变压器并联于供电线路，所述三相三绕组取电变压器的输入端与供电线路输入端连接；

所述三相三绕组取电变压器的输出端分别与所述补偿变压器模块和采样模块连接；

所述控制模块分别与所述采样模块和所述补偿变压器模块连接；

所述补偿变压器模块串联接入供电线路。

2.根据权利要求1所述的一种10kv线路电压补偿装置，其特征在于，所述三相三绕组取电变压器，用于为补偿变压器模块提供电压，以及为采样模块提供供电线路各相的电压数据；

所述采样模块，用于采集供电线路各相的电压数据，并将供电线路各相的电压数据传输至控制模块；

所述控制模块，用于根据供电线路各相的电压数据确定供电线路各相的补偿信号，并将供电线路各相的补偿信号传输至所述补偿变压器模块；

所述补偿变压器模块，用于根据所述供电线路各相的补偿信号对供电线路各相的电压进行正向或反向补偿。

3.根据权利要求2所述的一种10kv线路电压补偿装置，其特征在于，

所述三相三绕组取电变压器的一次侧绕组为单绕组，其与供电线路输入端连接，用于从供电线路中获取电压；

所述三相三绕组取电变压器的二次侧绕组为双绕组，其与所述补偿变压器模块连接，用于为补偿变压器模块提供电压；

所述三相三绕组取电变压器的二次侧绕组的每相均含有三个输出端子，所述三个输出端子为第五接线端子、第六接线端子和第七接线端子；

所述第五接线端子与第六接线端子之间为第一组二次侧绕组线圈；

所述第六接线端子与第七接线端子之间为第二组二次侧绕组线圈。

4.根据权利要求3所述的一种10kv线路电压补偿装置，其特征在于，所述采样模块包括电压检测单元、数据储存单元、数据调用和传输单元；

所述电压监测单元，用于采集所述三相三绕组取电变压器提供的供电线路各相电压数据，并将采集的所述供电线路各相电压数据传输至数据存储单元；

所述数据储存单元，用于存储供电线路各相电压数据；

所述数据调用和传输单元，用于将供电线路各相电压数据分别传输至所述控制模块。

5.根据权利要求4所述的一种10kv线路电压补偿装置，其特征在于，所述控制模块包括：控制器单元和驱动电路；

所述控制器单元，用于根据供电线路各相电压数据确定供电线路各相的电压补偿值，以及根据所述供电线路各相的电压补偿值确定供电线路各相的补偿信号并将所述供电线路各相的补偿信号传输至驱动电路；

所述驱动电路将所述供电线路各相的补偿信号进行放大，并将放大后的供电线路各相的补偿信号传输至所述补偿变压器模块。

6.根据权利要求5所述的一种10kv线路电压补偿装置，其特征在于，所述控制器单元包括：三个数据接收子单元、三个比较判断子单元和三个指令输出子单元；

每个所述数据接收子单元，用于接收与其对应的采样模块传输的供电线路各相电压数据，并将供电线路各相的电压数据中单相的电压数据传输至与其对应的比较判断子单元；

每个所述比较判断子单元，用于根据与其对应的单相的供电线路电压数据确定单相的供电线路电压补偿值，并根据该单相的供电线路电压补偿值传输至与其对应的指令输出子单元；

每个所述指令输出子单元，用于根据与其对应的单相的供电线路的电压补偿值产生与其对应的单相的供电线路的补偿信号，并将与其对应的单相的供电线路的补偿信号传输至所述驱动电路。

7.根据权利要求5所述的一种10kv线路电压补偿装置，其特征在于，所述补偿变压器模块包括：三个单相补偿变压器模块；

每个所述单相补偿变压器模块包括：第一补偿变压器、第二补偿变压器、第一开关电路和第二开关电路；

所述第一补偿变压器的一次侧绕组与第一开关电路连接，所述第二补偿变压器的一次侧绕组与第二开关电路连接；

供电线路输入端、第一补偿变压器的二次侧绕组、第二补偿变压器的二次侧绕组和供电线路输出端依次串联连接；

所述第一补偿变压器的一次侧绕组上设置有第一接线端子和第二接线端子；

所述第二补偿变压器的一次侧绕组上设置有第三接线端子和第四接线端子；

所述第一开关电路包括第一开关器件K1、第二开关器件K2、第三开关器件K3和第四开关器件K4；

所述第二开关电路包括第五开关器件K5、第六开关器件K6、第七开关器件K7和第八开关器件K8；

所述第一开关电路和第二开关电路分别与所述驱动电路连接，用于根据所述驱动电路传输的放大后的供电线路各相的补偿信号进行各开关器件的导通关断。

8.根据权利要求7所述的一种10kv线路电压补偿装置，其特征在于，

所述第一接线端子经第一开关器件K1与第七接线端子连接；

所述第一接线端子经第二开关器件K2与第五接线端子连接；

所述第二接线端子经第三开关器件K3与第七接线端子连接；

所述第二接线端子经第四开关器件K4与第五接线端子连接；

所述第三接线端子经第五开关器件K5与第七接线端子连接；

所述第三接线端子经第六开关器件K6与第六接线端子连接；

所述第四接线端子经第七开关器件K7与第七接线端子连接；

所述第四接线端子经第八开关器件K8与第六接线端子连接。

9.根据权利要求7所述的一种10kv线路电压补偿装置，其特征在于，

所述第一开关电路和第二开关电路中的开关器件为电力电子开关器件；

电力电子开关器件为IGBT、可控硅或MOSFET。

10.根据权利要求5所述的一种10kv线路电压补偿装置，其特征在于，所述控制器单元为嵌入式ARM PLC控制器、DSP控制器或单片机。

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