供电质量柔性调控装置

低电压问题背景

低电压现状

▲农村用电量逐渐增加，用电高峰期电压偏低现象越来越严重，影响居民正常用电。例如：煮饭不

能煮熟、烧水不能烧开、空调不能正常运行。

▲农村用电负荷增长迅猛，导致农村电网出现“小马拉大车”、供电卡脖子等配变负荷过载问题。

▲台区供电半径过长、线径过细。

低电压的影响

▲家用电器无法正常使用,影响居民生活质量。

▲电灯发暗。

▲线损增加明显。

▲电压崩溃与大面积停电。

低电压的考核

▲“低电压”问题投诉多。

解决低电压的迫切性

▲《关于综合治理农村“低电压”问题的工作意见》（国家农网【2010】

543号）

▲《关于印发<孙吉昌主任和李强副主任在国家国网公司农村“低电压”综

合治理现场推进会上的讲话（摘要）>的通知》（农安【2010】60号）

▲《关于印发<农村“低电压”治理典型方法>的通知（农安【2010】64号）

高电压问题背景

高电压现状

▲为了提高台区配网中末端用户的供电质量水平,台区变压器分接头档位长期处于偏高位置，线路轻载时人工调

档干预不及时导致配网中前端用户供电电压偏高。

▲10kv恻挂网接入的用电企业用电量的不稳定导致10kv恻电压不稳定，直接影响附近低压台区的出线端电压水

平，容易出现长期电压偏高或偏低现象。

▲随着新农村整县光伏的政策推进，大量分布式光伏处于无序并网状态，严重影响台区供电电压稳定性，特别是

天气晴朗正午前后的线路轻载供电段，光伏接入附近的电网电压水平处于严重偏高状态。

高电压的影响

▲家用电器直接电压击穿烧毁。

▲台区反向倒送电，进一步增加调度的复杂性。

▲电压崩溃与大面积停电。

高电压的考核

▲“高电压”问题将逐步被列入考核指标。

解决高电压的迫切性

▲多个省份已经陆续发文研究农村光伏无序接入引起的台区电压稳定性问题，将成为农村配电网改善的另一个关注焦点。

产品介绍

• 联合上海交通大学FACTS重点实验室共同研发 ，获3项发明专利 ，5项实用新型。

• 新型核心电路拓扑 ，集UPQC、光伏逆变器、储能逆变器功能于一体化模块设计的理念。

• 300MH核心CPU处理器，全响应时间小于1ms。

• 电网端、负载端、设备端（变流器、光伏、储能）全数字化状态监控，完善的保护及旁路功能。

• 配备液晶操作屏、4G远程可视化操作界面。

产品示意图

技术特点

• 实时精确调节负荷供电电压（精度>99%）；

• 消除电网电压暂降和电压暂升-35~ +20%；

• 一体模块化设计理念，可靠性高；

• 响应速度快 <1ms；

• 智能休眠模式；

• 设备自耗<2%，综合运行效率>99%；

• 工作电压、调节电压均可设置，灵活方便；

• 电网电压处于150V以上水平时,设备能够满载调压工作，电网电压处于150V以下水平时，设备降容至20%工作；

• 光伏容量、储能容量均可根据现场选配；

• 自动旁路设计，设备故障不影响用户供电安全；

• 设计使用寿命20年；

• IP54防护设计，适应恶劣环境，免维护，安全可靠；

产品电路拓扑图

工作原理

电网电压在工作电压限制范围内（默认215Vac~250Vac)

• 旁路开关合闸，逆变器单元停机，调压功能停止工作；

• 光照资源充足时，光伏单元进行MPPT跟踪，产生的电量优先配给储能电池充电，待储能电池电量充满后，产生的剩余电量首先就近消纳负荷，其次剩余电量上网。

• 光照资源不充足时，电池需要备电，电网能量对储能系统进行慢充，充电系数可设置，默认5小时充。

• 光照资源不充足且电池满电时，整流单元、光伏单元及储能单元全部停机，设备进入待机休眠模式。

电网电压在工作电压限制范围外（默认<215Vac\>250Vac)

• 旁路开关断开，逆变器单元工作，调压功能运行；低电压时储能单元进行放电支撑电网，高电压时储能单元进行充电消纳电网；

• 电池电量不足或充满电时，储能单元停止运行。

• 光照资源充足时，光伏单元参与工作；光伏发电量充足时，发电电能在补偿调压能量缺额后还有剩余电量回馈电网。

• 光照资源不充足时，光伏单元停止工作，电网直接给负荷供电，能量全部来自于电网，依旧能够维持正常调压工作。

规格参数—单相

规格参数—三相

可视化远程云平台

云平台说明：云平台系统通过对现场设备运行状态变量及控制参数进行全方位监控与配置，实现多目标多任务本地终端以及远程监控一体化操作平台。未来可升级实现对配电网的供电质量监测治理及多分布式能源的调控管理功能。

应用场景：应用于中低压变电站与配电网。

云平台功能：对供电质量柔性调控装置采集的电压、电流、功率因数等数据进行监测；通过调节装置内部光伏、储能单元出力，对现场电压情况进行柔性调控，并达到调节线损目的；实现对配电网分布式新能源发电情况的实时采集、在线监测、动态分析、智能调度。

该系统可以提升低压台区的配电线路供电质量，解决线路所有的低电压等电能质量问题与新能源消纳问题，最大化实现供电与发电能量的有效合理利用，降低配网线路损耗与柔性调控设备自身损耗，保障中压配电线路的能量合理调度与电压稳定安全。

通过定制化协议可兼容配网终端。

安装选点方案

• 依据GBT12325-2008《电能质量 供电电压偏差》，低压配网台区的供电电压偏差为标称电压的+7%、-10%。

• 供电电压低于198V属于低电压 ，频繁低于198V则需要加装供电质量柔性调控装置进行低电压治理。

• 供电电压高于242V属于高电压，频繁高于242V则需要结合现场实际情况评估选择是否需要加装供电质量柔性调控装置进行高电压治理。

• 安装位置选址原则：

1. 装置安装点后第一户用户与最后一户用户的正常压降值应不超过35V。

2. 装置安装点后第一户用户用电高峰期时的电压最低值应超过175V。

3. 正常情况下装置安装点离第一户用户相隔在150-300米左右（3根杆到6根杆）。

4. 远超供电半径的个别末端偏远用户 需要独立安装三相或单相装置进行针对性治理。

5. 单相装置落地安装占地面积为1米*0.8米，标配光伏板占地面积为3米*3米；三相装置落地安装占地面积为1.2米*1米，标配光伏板占地面积为6米*3米。

安装选型方案

• 带载用户功率按照3kW每户计算，若实际带载超出装置容量，安装用户数量需要相应减少，否则装置过载将会影响调压效果，严重过载时甚至会引起装置内开关跳闸分断。

• 变压器重过载或者供电半径较长等原因，当装置接入点电压低于150V时，装置会限制降容输出，若此时负载超容调压效果会受到一定的影响。

• 两相或三相用户应选择安装三相装置，安装单相装置只能解决安装那相的电压问题。

• 对部分未进行光伏板安装的装置，可能会引起少量的线路损耗。