【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于低壓配電網，具體涉及一種低壓多端口單相供電設備。
技術介紹
1、隨著經濟社會的不斷發展和綠色低碳轉型，電動汽車等各類新型負荷設備和光伏、風電等各類新型分布式電源給低壓配電網帶來了三相不平衡、電壓越限、諧波含量高、電壓波動與閃變等一系列供電質量問題；電動汽車及其它鄉村振興負荷將迎來更加快速的增長，加大了低壓配電網的電力電量平衡壓力，電源和電網調節能力有限，此外大量分布式電源接入低壓單相配電網，使得其三相不平衡、電壓越限、諧波、電壓波動與閃變等電能質量問題均更加突出，嚴重影響低壓配電網的安全優質供電，亟需進一步突破低壓安全優質供電技術與分布式電源消納技術；當前低壓配電網三相不平衡主要通過換相開關來解決，但是換相開關只能部分解決三相不平衡問題，且存在相間短路、短時供電中斷等風險；為解決上述問題，開發一種低壓多端口單相供電設備很有必要。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了克服現有技術的不足，而提供一種高安全可靠性、高效工作性、高靈活性和高經濟性的低壓多端口單相供電設備，可有效解決低壓配電網中的電壓合格率較低、線損較大、三相不平衡嚴重、分布式電源承載能力和負荷接入能力受限等多種問題，實現對低壓配電網的優化控制和穩定供電，實現本地分布式源荷的靈活接入和本地臺區安全優質供電。
2、本專利技術的目的是這樣實現的：一種低壓多端口單相供電設備，包括輸入單元、中央處理單元、輸出單元、通信單元和人機交互單元；
3、所述輸入單元包括多個獨立控制且分別適配不同類型電
4、所述中央處理單元包括中央處理器、存儲器和多個控制邏輯模塊，中央處理器作為設備的核心處理單元，用于負責執行各種控制算法和數據處理任務，存儲器用于存儲設備的程序代碼、數據和參數，控制邏輯模塊包括三相不平衡控制模塊、諧波治理模塊、電壓波動與閃變抑制模塊、電壓無功控制模塊和源網荷儲協調優化模塊；
5、所述輸出單元包括多個獨立控制且適配不同負載使用的單相輸出端，不同負載是指其具有不同的電壓和電流等級使用需求和/或不同類型的輸出端口，但所有輸出端口均應符合相關安全標準和規范；
6、所述通信單元為以太網、rs-485、can、無線通信技術中的一種或多種，用于實現設備的遠程監控與操作功能；
7、所述人機交互單元包括顯示屏和操作按鈕，顯示屏用于顯示設備的運行狀態和參數，操作按鈕用于人為操作設置；
8、上級電網、各本地分布式電源和各本地儲能系統通過輸入單元連接設備，各類負載通過輸出單元連接設備，設備在中央處理單元的統一協調下穩定工作，為低壓用戶提供安全優質供電。
9、優選的，所述上級電網的輸入端安裝有斷路器、熔斷器、避雷器和電能質量監測模塊，所述本地分布式電源和本地儲能系統的輸入端安裝有斷路器、熔斷器、避雷器、電能質量監測模塊和交直流轉換裝置，電能質量監測模塊用于實時監測輸入電源的電壓、電流、頻率參數，為后續控制提供數據支撐。
10、優選的，所述單相輸出端安裝有過載保護裝置、短路保護裝置和過熱保護裝置。
11、優選的，所述三相不平衡控制模塊包括智能切換開關或動態無功補償裝置、智能算法以及安裝于各相的電流傳感器，中央處理器通過智能算法實時監測電流傳感器采集的三相電流大小和相位差，采用智能切換開關或動態無功補償裝置自動調整負載分配，確保三相電流的不平衡度在允許范圍內。
12、優選的，所述諧波治理模塊采用諧波濾波器，在關鍵節點上安裝諧波濾波器，實時監測諧波水平，并根據需要動態調整濾波器參數，吸收或消除諧波，諧波濾波器包括有源濾波器和/或無源濾波器，關鍵節點為各輸入端口、各負載端口、負載側的公共連接點以及儲能模塊處。
13、優選的，所述電壓波動與閃變抑制模塊采用動態電壓調節器或靜止同步補償器，設置合理的響應時間和電壓范圍，實時監測并對電壓波動和閃變進行快速補償。
14、優選的，所述電壓無功控制模塊采用靜止無功發生器或靜止無功補償器和智能控制器，實時監測負載變化和電網需求，自動調整無功輸出，使功率因數保持在合理范圍內。
15、優選的，所述源網荷儲協調優化模塊采用集成能源管理系統，用于通過對分布式電源的出力預測、負荷的需求預測和儲能設備的充放電控制，實現對上級電網、本地分布式電源、本地儲能系統以及負荷之間的協調優化運行。
16、由于采用了上述技術方案，本專利技術的有益效果是：本專利技術采用三相不平衡控制模塊、諧波治理模塊、電壓波動與閃變抑制模塊、電壓無功控制模塊和源網荷儲協調優化模塊，各模塊在中央處理器的統一協調下工作，可有效解決低壓配電網中的電壓合格率較低、線損較大、三相不平衡嚴重、分布式電源承載能力和負荷接入能力受限等多種問題，實現對低壓配電網的優化控制和穩定供電，實現本地分布式源荷的靈活接入和本地臺區安全優質供電，同時各模塊獨立設置，功能獨立，每個模塊都有明確的功能和接口定義，便于升級、維護和故障排出，擴展性強，便于后期根據需求進行靈活組合和擴容；本專利技術采用輸入單元、中央處理單元、輸出單元、通信單元和人機交互單元，設備可通過多個端口提供源網荷儲的靈活接入，可將三相不平衡率降至1%以下，總諧波畸變率降至1%以下，電壓和功率因數合格率達到99%以上，單相分布式光伏承載力和電動汽車交流充電樁接入能力提升200%，綜合線損降低10%；總的，本專利技術具有高安全可靠性、高效工作性、高靈活性和高經濟性的優點。
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1.一種低壓多端口單相供電設備，其特征在于：包括輸入單元、中央處理單元、輸出單元、通信單元和人機交互單元；
2.根據權利要求1所述的低壓多端口單相供電設備，其特征在于：所述上級電網的輸入端安裝有斷路器、熔斷器、避雷器和電能質量監測模塊，所述本地分布式電源和本地儲能系統的輸入端安裝有斷路器、熔斷器、避雷器、電能質量監測模塊和交直流轉換裝置，電能質量監測模塊用于實時監測輸入電源的電壓、電流、頻率參數，為后續控制提供數據支撐。
3.根據權利要求1所述的低壓多端口單相供電設備，其特征在于：所述單相輸出端安裝有過載保護裝置、短路保護裝置和過熱保護裝置。
4.根據權利要求1所述的低壓多端口單相供電設備，其特征在于：所述三相不平衡控制模塊包括智能切換開關或動態無功補償裝置、智能算法以及安裝于各相的電流傳感器，中央處理器通過智能算法實時監測電流傳感器采集的三相電流大小和相位差，采用智能切換開關或動態無功補償裝置自動調整負載分配，確保三相電流的不平衡度在允許范圍內。
5.根據權利要求1所述的低壓多端口單相供電設備，其特征在于：所述諧波治理模塊采用諧波
6.根據權利要求1所述的低壓多端口單相供電設備，其特征在于：所述電壓波動與閃變抑制模塊采用動態電壓調節器或靜止同步補償器，設置合理的響應時間和電壓范圍，實時監測并對電壓波動和閃變進行快速補償。
7.根據權利要求1所述的低壓多端口單相供電設備，其特征在于：所述電壓無功控制模塊采用靜止無功發生器或靜止無功補償器和智能控制器，實時監測負載變化和電網需求，自動調整無功輸出，使功率因數保持在合理范圍內。
8.根據權利要求1所述的低壓多端口單相供電設備，其特征在于：所述源網荷儲協調優化模塊采用集成能源管理系統，用于通過對分布式電源的出力預測、負荷的需求預測和儲能設備的充放電控制，實現對上級電網、本地分布式電源、本地儲能系統以及負荷之間的協調優化運行。
...【技術特征摘要】
1.一種低壓多端口單相供電設備，其特征在于：包括輸入單元、中央處理單元、輸出單元、通信單元和人機交互單元；
2.根據權利要求1所述的低壓多端口單相供電設備，其特征在于：所述上級電網的輸入端安裝有斷路器、熔斷器、避雷器和電能質量監測模塊，所述本地分布式電源和本地儲能系統的輸入端安裝有斷路器、熔斷器、避雷器、電能質量監測模塊和交直流轉換裝置，電能質量監測模塊用于實時監測輸入電源的電壓、電流、頻率參數，為后續控制提供數據支撐。
3.根據權利要求1所述的低壓多端口單相供電設備，其特征在于：所述單相輸出端安裝有過載保護裝置、短路保護裝置和過熱保護裝置。
4.根據權利要求1所述的低壓多端口單相供電設備，其特征在于：所述三相不平衡控制模塊包括智能切換開關或動態無功補償裝置、智能算法以及安裝于各相的電流傳感器，中央處理器通過智能算法實時監測電流傳感器采集的三相電流大小和相位差，采用智能切換開關或動態無功補償裝置自動調整負載分配，確保三相電流的不平衡度在允許范圍內。
5.根據權利要求1所述的低壓多端口...
【專利技術屬性】
技術研發人員：戈狄，焦曉波，王媛媛，狄亞平，孫明，趙丹，陳靜，
申請(專利權)人：國網河南省電力公司許昌供電公司，
類型：發明
國別省市：
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