ZL-PQD 末端电压柔性调控装置
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  • ZL-PQD 末端电压柔性调控装置

ZL-PQD模拟同步调相电机功能的电压源型未端低电压治理装置是一种融合了虚拟同步机(VSG)与电力电子变流技术的新型柔性调压设备。它通过控制算法模拟同步调相机的动态无功调节与电压支撑持性,以电压源型逆变器为核心,快速、精准地解决配电网(特别是低压台区)末端电压偏低、波动及三相不平衡等问题。

 

末端电压柔性调控装置是一种应用于配电网络末端(如居民小区工商业园区、新能源微电网等低压/中压配电场景)的智能电力电子设备,核心功能是通过柔性、精准、快速的手段,解决末端电网因负荷波动、新能原并网、线路损耗等导致的电压偏差问题,保障用户侧用电设备的电压质量与电网运行稳定性,是有效解决配电网“最后一公里”的电压质量问题关键设备之一。

 

电网电压从变电站(高压侧)到用户端(低压侧):会经过多级线路传输,未端(最靠近用户的环节)是电压问题的““重灾区”。

 

 

运行原理

核心原理:模拟同步调相机
传统同步调相机通过调节励磁,快速发出/吸收无功功率,为电网提供电压支撑与系统惯量。本装置采用虚拟同调相技术,在电力电子变换器上复现这一核心特性。
◆ 虚拟励磁调节
模拟调相机的励磁系统,实时检测未端电压,当电压偏低时,控制逆变器快速发出感性无功,等效于“强励磁”,抬升并网点电压。
当电压偏高或轻载时,吸收感性无功,抑制过电压。
◆ 虚拟惯量与阻尼
模拟同步发电机的转子运动特性,为弱电网提供虑拟转动惯量与电磁阳尼。抑制电压骤变与频率振荡,提升未端电网在负荷波动或故障时的暂态电压和频率稳定性。
◆ 电压源型(VSI)特性
装置采用电压源型(VSI)拓扑结构,运行于电压源控制模式,可自主调节输出电压幅值与频率,为系统提供稳定可控的交流电压支撑。

电压源虚拟并网稳压技术:并网点的电压幅值由PQD决定,即实现输配电未端电压稳压功能。

 

可实现的功能

ZL-PQD末端电压柔性调控装置是针对低压配电网系统进行无功补偿、三相不平衡电压治理的户外高防护型设备,设备监测台区未端电压状况并在需要时进行控制,有效治理三相不平衡,解决未端高/低电压现象。

高低电压治理功能

设备支持高低电压治理功能,当线路末端存在低电压或高电压时,装置可自动实现目标用户的电压正常稳定。

三相电压不平衡治理功能
设备支持三相电压不平衡功能,当线路末端存在低电压或高电压时,装置可自动调节电流输送大小和方向,实现目标用户的电压维持三相平衡。

无功补偿功能
设备支持无功补偿功能,根据线路情况,装置按照我公司自研算法可自适应无功需求进行补偿。

上电自检功能

装置具有上电自检功能,当有外部接线错误,或装置自身存在故障,自检异常时,装置应自动保护,并发出告警信息。问题消除后,装置自动恢复工作。
a、交流接线自检
装置具有交流接线自检与告警功能。当交流输入相线与N线接线错误时,装置能识别交流接线错误,停止工作,并给出告警指示。当交流输入相线接错时可自适应工作。
b、关键器件自检
装置具备对内部关键器件的自检功能,自检持续进行,任意时刻自检存在问题,装置立即停止工作,并发出告警信息。问题消除后,装置自动恢复工作。装置关键器件包括如:交流继电器、IGBT等。

保护功能

a、过流保护功能
当装置交流电流超过装置的安全电流阈值时,装置应自动保护。电流正常后装置自动恢复工作。
b、输入过欠频率保护
当装置交流输入频率高于电网过频率保护阈值或低于电网欠频率保护阈值,装置应自动保护,并给出告警指示。
c、过欠压保护功能
当装置直流电压、电网电压超过过电压保护阈值或低于欠电压保护阈值时,装置应自动保护。当直流电压、电网电压恢复正常时,装置自动恢复工作。
d、电网缺相保护
当装置电网电压(有效值)低于电网缺相阈值,装置应自动保护,并给出告警指示。当电压恢复正常时,装置自动恢复工作,
e、过温保护
当装置关键器件温度超过安全温度阈值时,装置自动保护。当温度恢复正常时,装置自动恢复工作。
f、雷击防护
装置内安装防雷器,需接地处理。

节能模式
装置具备节能模式,当装置检测电网电压不需要治理时,本装置进入节能模式,功耗不高于3W。

 

技术参数

技术指标技术参数
系统参数装置容量50A~150A
固定方式柱上式、壁挂式
额定工作频率50Hz±5%
交流额定电压380V
交流输入范围130V-295V (-40%-+35%)
交流接线方式三相四线
电网接入方式并联接入
性能参数工作模式智能调节
1.1倍过载能力≥30min
1.2倍过载能力≥1min
噪声≤50dB
防护等级IP65
调压单位时间<20ms
MTBF10年
环境温度-40℃~+70℃
相对湿度相对湿度5%~90%
污秽等级3级
通讯方式远程通信功能4G

 

使用条件

使用环境
a)运行温度:-40℃~70℃;
b)环境相对湿度:5%~90%,最湿月的月平均相对湿度不大于90%,无凝露发生;
c)海拔高度:≤2000m;
d)空气环境:IP65防护等级,盐雾、金属粉尘等强污染的恶劣环境下可正常工作:
e)安装位置:户外(杆上支架安装),建筑物上壁挂。

电网运行条件

a)电网额定电压:AC220V/380V
b)调节电压:130V~295V;
c)工作频率:50Hz+5%;
d)交流允许输入电流THD:≤10%;
e)接线方式:三相四线接线。

 

案例介绍

1.

湖南衡阳耒阳县10kV 南仁线线纸槽村杨梅塘台区属于典型的长线路、不平衡导致的低电压。台区距离末端养殖用户有1000米以上,该用户经常使用风机、空调等大功率设备,虽然台区线路也有光伏用户,但该末端用户的电压 2024 年度最低在 162.6V,最高电压为 239.6V.严重影正常生产。
2026年1月在该用户的进线处现场并联挂杆安装一台ZL-PQD-3010.4一台。

 

安装后设备启动前电压数据为173.9V,273.8V,252V。设备启动后三项数据为222.7V,230V,226.8V。现场安装简单便捷, 设备投入运行后在用户正常生产用电的情况下最低电压均在 200V 以上,电压合格率 100%,设备调压准确率大于 93%,相比于投运之前的低电压现象有明显改善,效果显著,未再出现过电压不合格情况,并且通过监测线路电压可以自动响应低电压治理,电压在合格范围内时,设备自动待机旁路,不增加损耗,节能性好,当电压越限时,能自动投运及时治理电压问题。

 

2.

 

四川成都武庙村龙云社台区,变压器容量200kVA,线径35mm2,计划补偿点为A7#杆,距离变压器约700m,杆体规格8m,φ160;
右图后方共8户,距离杆体约20m,下方至少有一座充电桩;
低压主要由充电桩引起,户表电压为189V左右;
充电桩功率未知,低压时,台区A相最大电流120A(瞬时),并出现极大不平衡特征

 

现场针对两个台区同时安装了不同的低电压治理产品,通过安装对比客户还是比较满意我司的产品安装比较方便。

关键词

ZL-PQD 末端电压柔性调控装置


恒压后备电源主要应用于电力系统FTU(馈线终端单元)设备的后备供电,可实时监测市电供电状态,在市电异常时实现无间断切换至电池供电,同时具备完善的电池保护、寿命监测、电芯均衡功能,有效保障 FTU设备的连续稳定运行。

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  • 产品描述
    • 商品名称: ZL-PQD 末端电压柔性调控装置

    恒压后备电源主要应用于电力系统FTU(馈线终端单元)设备的后备供电,可实时监测市电供电状态,在市电异常时实现无间断切换至电池供电,同时具备完善的电池保护、寿命监测、电芯均衡功能,有效保障 FTU设备的连续稳定运行。

    ZL-PQD模拟同步调相电机功能的电压源型未端低电压治理装置是一种融合了虚拟同步机(VSG)与电力电子变流技术的新型柔性调压设备。它通过控制算法模拟同步调相机的动态无功调节与电压支撑持性,以电压源型逆变器为核心,快速、精准地解决配电网(特别是低压台区)末端电压偏低、波动及三相不平衡等问题。

     

    末端电压柔性调控装置是一种应用于配电网络末端(如居民小区工商业园区、新能源微电网等低压/中压配电场景)的智能电力电子设备,核心功能是通过柔性、精准、快速的手段,解决末端电网因负荷波动、新能原并网、线路损耗等导致的电压偏差问题,保障用户侧用电设备的电压质量与电网运行稳定性,是有效解决配电网“最后一公里”的电压质量问题关键设备之一。

     

    电网电压从变电站(高压侧)到用户端(低压侧):会经过多级线路传输,未端(最靠近用户的环节)是电压问题的““重灾区”。

     

     

    运行原理

    核心原理:模拟同步调相机
    传统同步调相机通过调节励磁,快速发出/吸收无功功率,为电网提供电压支撑与系统惯量。本装置采用虚拟同调相技术,在电力电子变换器上复现这一核心特性。
    ◆ 虚拟励磁调节
    模拟调相机的励磁系统,实时检测未端电压,当电压偏低时,控制逆变器快速发出感性无功,等效于“强励磁”,抬升并网点电压。
    当电压偏高或轻载时,吸收感性无功,抑制过电压。
    ◆ 虚拟惯量与阻尼
    模拟同步发电机的转子运动特性,为弱电网提供虑拟转动惯量与电磁阳尼。抑制电压骤变与频率振荡,提升未端电网在负荷波动或故障时的暂态电压和频率稳定性。
    ◆ 电压源型(VSI)特性
    装置采用电压源型(VSI)拓扑结构,运行于电压源控制模式,可自主调节输出电压幅值与频率,为系统提供稳定可控的交流电压支撑。

    电压源虚拟并网稳压技术:并网点的电压幅值由PQD决定,即实现输配电未端电压稳压功能。

     

    可实现的功能

    ZL-PQD末端电压柔性调控装置是针对低压配电网系统进行无功补偿、三相不平衡电压治理的户外高防护型设备,设备监测台区未端电压状况并在需要时进行控制,有效治理三相不平衡,解决未端高/低电压现象。

    高低电压治理功能

    设备支持高低电压治理功能,当线路末端存在低电压或高电压时,装置可自动实现目标用户的电压正常稳定。

    三相电压不平衡治理功能
    设备支持三相电压不平衡功能,当线路末端存在低电压或高电压时,装置可自动调节电流输送大小和方向,实现目标用户的电压维持三相平衡。

    无功补偿功能
    设备支持无功补偿功能,根据线路情况,装置按照我公司自研算法可自适应无功需求进行补偿。

    上电自检功能

    装置具有上电自检功能,当有外部接线错误,或装置自身存在故障,自检异常时,装置应自动保护,并发出告警信息。问题消除后,装置自动恢复工作。
    a、交流接线自检
    装置具有交流接线自检与告警功能。当交流输入相线与N线接线错误时,装置能识别交流接线错误,停止工作,并给出告警指示。当交流输入相线接错时可自适应工作。
    b、关键器件自检
    装置具备对内部关键器件的自检功能,自检持续进行,任意时刻自检存在问题,装置立即停止工作,并发出告警信息。问题消除后,装置自动恢复工作。装置关键器件包括如:交流继电器、IGBT等。

    保护功能

    a、过流保护功能
    当装置交流电流超过装置的安全电流阈值时,装置应自动保护。电流正常后装置自动恢复工作。
    b、输入过欠频率保护
    当装置交流输入频率高于电网过频率保护阈值或低于电网欠频率保护阈值,装置应自动保护,并给出告警指示。
    c、过欠压保护功能
    当装置直流电压、电网电压超过过电压保护阈值或低于欠电压保护阈值时,装置应自动保护。当直流电压、电网电压恢复正常时,装置自动恢复工作。
    d、电网缺相保护
    当装置电网电压(有效值)低于电网缺相阈值,装置应自动保护,并给出告警指示。当电压恢复正常时,装置自动恢复工作,
    e、过温保护
    当装置关键器件温度超过安全温度阈值时,装置自动保护。当温度恢复正常时,装置自动恢复工作。
    f、雷击防护
    装置内安装防雷器,需接地处理。

    节能模式
    装置具备节能模式,当装置检测电网电压不需要治理时,本装置进入节能模式,功耗不高于3W。

     

    技术参数

    技术指标技术参数
    系统参数装置容量50A~150A
    固定方式柱上式、壁挂式
    额定工作频率50Hz±5%
    交流额定电压380V
    交流输入范围130V-295V (-40%-+35%)
    交流接线方式三相四线
    电网接入方式并联接入
    性能参数工作模式智能调节
    1.1倍过载能力≥30min
    1.2倍过载能力≥1min
    噪声≤50dB
    防护等级IP65
    调压单位时间<20ms
    MTBF10年
    环境温度-40℃~+70℃
    相对湿度相对湿度5%~90%
    污秽等级3级
    通讯方式远程通信功能4G

     

    使用条件

    使用环境
    a)运行温度:-40℃~70℃;
    b)环境相对湿度:5%~90%,最湿月的月平均相对湿度不大于90%,无凝露发生;
    c)海拔高度:≤2000m;
    d)空气环境:IP65防护等级,盐雾、金属粉尘等强污染的恶劣环境下可正常工作:
    e)安装位置:户外(杆上支架安装),建筑物上壁挂。

    电网运行条件

    a)电网额定电压:AC220V/380V
    b)调节电压:130V~295V;
    c)工作频率:50Hz+5%;
    d)交流允许输入电流THD:≤10%;
    e)接线方式:三相四线接线。

     

    案例介绍

    1.

    湖南衡阳耒阳县10kV 南仁线线纸槽村杨梅塘台区属于典型的长线路、不平衡导致的低电压。台区距离末端养殖用户有1000米以上,该用户经常使用风机、空调等大功率设备,虽然台区线路也有光伏用户,但该末端用户的电压 2024 年度最低在 162.6V,最高电压为 239.6V.严重影正常生产。
    2026年1月在该用户的进线处现场并联挂杆安装一台ZL-PQD-3010.4一台。

     

    安装后设备启动前电压数据为173.9V,273.8V,252V。设备启动后三项数据为222.7V,230V,226.8V。现场安装简单便捷, 设备投入运行后在用户正常生产用电的情况下最低电压均在 200V 以上,电压合格率 100%,设备调压准确率大于 93%,相比于投运之前的低电压现象有明显改善,效果显著,未再出现过电压不合格情况,并且通过监测线路电压可以自动响应低电压治理,电压在合格范围内时,设备自动待机旁路,不增加损耗,节能性好,当电压越限时,能自动投运及时治理电压问题。

     

    2.

     

    四川成都武庙村龙云社台区,变压器容量200kVA,线径35mm2,计划补偿点为A7#杆,距离变压器约700m,杆体规格8m,φ160;
    右图后方共8户,距离杆体约20m,下方至少有一座充电桩;
    低压主要由充电桩引起,户表电压为189V左右;
    充电桩功率未知,低压时,台区A相最大电流120A(瞬时),并出现极大不平衡特征

     

    现场针对两个台区同时安装了不同的低电压治理产品,通过安装对比客户还是比较满意我司的产品安装比较方便。

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