CN105552937B - 基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法，包括：通信网络构建步骤，将总控制器和负荷平衡调节开关连接低压三相四线制网络；网络相序确定步骤，总控制器确定低压三相四线制网络的三相相序；负荷端相别识别步骤，总控制器发送广播命令，并根据应答信息确定负荷平衡调节开关所连接相别；负荷端相别记录步骤，负荷平衡调节开关记录所连接的相序，总控制器记录负荷平衡调节开关所连接的相别。本发明具有系统简单、应用方便的优点，通过电力载波技术来进行总控制器和负荷平衡调节开关间的通信，有效的掌握符合平衡调节开关所连接的相别，促使三相负荷平衡调节的控制。

Description

基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法

技术领域

本发明涉及电力低压配电系统技术领域，尤其涉及一种基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法。

背景技术

在由低压三相四线制网络构成的电源网络中，通常连接着大量的单相负荷，不同的单相负荷可能会连接在不同的相上，且每个单相负荷间也存在着一定的差异，例如由于不同的用电习惯，使得有些单相负荷具有较大的用电量，而有些单相负荷的用电量就较小，也就使得低压三相四线制网络中的三相间存在负荷不平衡的问题。

通常，对于电源网络中的配电变压器而言，三相负荷不平衡是客观存在的，且难以有效的完全消除。例如，在一台配电变压器工作的电源网络区域内，经常可见低压供电系统中的三相间存在长期且严重的三相负荷不平衡，这种三相负荷不平衡不仅会增加供电线路及配电变压器的损耗，还会降低配电变压器的出力甚至影响配电变压器的安全运行，产生安全隐患。

目前，采用在电源网络中增设负荷平衡调节开关，其能够在电源网络中调节负荷接入的相别，对电源网络中三相间的单相负荷进行有效的分配，并最终实现配电变压器的三相负荷达到基本的平衡。但此种方法中，由于总控制器常设置于配电变压器处，而负荷平衡调节开关一般安装在负荷端，其两者之间往往具有几百米的距离，使得总控制器和负载平衡自动调节开关间的相别难以有效的识别和统一至与配电变压器端的相别和相序一致，这样将导致负荷平衡调节开关无法正确的在各相间调节负荷，使得负荷平衡调节开关无法正常的工作。

因此，如何有效地设计一种能够快速识别总控制器和负荷平衡调节开关所在相别的方法就成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法，通过运用电力载波技术进行通信传输，以便能够有效的对连接在低压三相四线制网络上的负荷端的相别进行识别，促使三相负荷平衡调节更加的有效。

本发明的一种基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

通信网络构建步骤，将总控制器和负荷平衡调节开关分别连接在低压三相四线制网络中；

网络相序确定步骤，总控制器采集低压三相四线制网络电压，确定低压三相四线制网络的三相相序；

负荷端相别识别步骤，总控制器依次对低压三相四线制网络中的三相发送广播命令，并接收负荷平衡调节开关负荷端发送回的应答信息，并根据应答信息确定负荷平衡调节开关所连接相别；

负荷端相别记录步骤，负荷平衡调节开关记录所连接的相序，总控制器记录负荷平衡调节开关所连接的相别。

优选的，总控制器包括主电力线载波模块、选择开关和控制器；主电力线载波模块分别连接选择开关和控制器。

进一步优选的，主电力线载波模块设有两根通信线，一根通信线连接选择开关，另一根通信线连接三线四线制网络中的N线；选择开关根据控制器的控制信号选择所连接的低压三相四线制网络的三相中的一相。

优选的，负荷平衡调节开关包括分电力线载波模块和微控制器；其中，分电力线载波模块连接微控制器。

进一步优选的，分电力线载波模块设有两根通信线，一根通信线连接三相四线制网络中三相中的一相，另一根通信线连接三线四线制网络中的N线。

优选的，网络相序确定步骤中，总控制器采集低压三相四线制网络电压后，根据电压相位的超前和滞后关系确定三相相序。

优选的，负荷端相别识别步骤中的广播命令包括总控制器连接的低压三相四线制网络中相的相序。

进一步优选的，负荷端相别识别步骤中的应答信息包括接收广播命令的负荷平衡调节开关的编号信息。

本发明的基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法具有系统简单、应用方便的优点，通过电力载波技术来进行总控制器和负荷平衡调节开关间的通信，有效的掌握符合平衡调节开关所连接的相别，促使三相负荷平衡调节的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法一个实施例的流程图。

图2是本发明的基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法一个实施例的电路结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2中，图中的各附图标记表示为：1为配电变压器，2为总控制器，Ln(n＝1、2、3……)为负荷平衡调节开关。

图1是本发明的基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法一个实施例的流程图，图2是本发明的基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法一个实施例的电路结构图。

如图1所示，本实施例的提供的基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法，具体包括以下步骤：

通信网络构建步骤101，将总控制器2和负荷平衡调节开关Ln分别连接在低压三相四线制网络中。

具体的，总控制器2和负荷平衡调节开关Ln分别连接在低压三相四线制网络构成的电源网络中合适的位置上，例如，总控制器2连接在配电变压器1处，以便能够使总控制器2更加快速、有效的了解配电变压器1的工作状态、并对配电变压器1输送出的电压进行快速的检测，以便后续对低压三相四线制网络上的三相电进行负荷平衡调节；负荷平衡调节开关Ln安装在低压三相四线制网络上负荷端处，以便负荷平衡调节能够有效的对负荷端进行控制，进一步的保证三相负荷平衡调节的有效进行。

其中，总控制器2可具体包括主电力线载波模块、选择开关和控制器。且主电力线载波模块分别连接选择开关和控制器，通过控制器发出的控制信息来实现对选择开关的控制，并进一步的控制主电力线载波模块与低压三相四线制网络的连接。

进一步的，控制器可通过继电器来控制选择开关，即在控制器上连接继电器，当控制器向继电器发送控制信息后，通过继电器的导通、断路来控制选择开关进行不同线路的导通。

再进一步的，在本实施例中，选择开关可选为具有三定位的刀头开关，通过该刀头开关与三定位中不同的刀片进行接通，使得与选择开关连接的主电力线载波模块连接入不同的电路中，即，由于本实施例中采用低压三相四线制网络，因此，选择开关的三定位依次对应低压三相四线制网络中的三相A相、B相或C相，并使得主电力线载波模块分别与A相、B相或C相连接。

同时，主电力线载波模块设有两根通信线，其中一根通信线连接选择开关，另一根通信线连接三线四线制网络中的N线。

由于低压三相四线制网络中的三相A相、B相和C相通常不好判断，而N线具有明显的区别特征，使得N线能够有效的直接区分，并不会与其它相混淆，因此能够有效的找出N线。

在找出低压三相四线制网络中N线后，先将主电力线载波模块的一根通信线与选择开关连接后，再将另一根通信线与N线连接，当选择开关根据控制器的控制信号的控制，而有选择的连接在低压三相四线制网络三相A相、B相或C相中的一相后，将构成一个完整的电力回路；在选择开关未接收到控制信息时，可将选择开关连接在低压三相四线制网络三相A相、B相或C相中的任一相上。

另外，负荷平衡调节开关Ln还可具体包括分电力线载波模块和微控制器；并将分电力线载波模块连接微控制器，通过微控制器控制分电力线载波模块的工作。

且，分电力线载波模块同样设有两根通信线，其中一根通信线连接在三相四线制网络中三相A相、B相或C相中的一相上，而另一根通信线连接在三线四线制网络中的N线上。

网络相序确定步骤102，总控制器2采集低压三相四线制网络电压，确定低压三相四线制网络的三相相序。

具体的，通过总控制器2采集与其连通的低压三相四线制网络上的电压，并根据该电压确定低压三相四线制网络中三相的相序，即区分出低压三相四线制网络三相中的A相、B相和C相。

其中，总控制器2采集低压三相四线制网络电压后，对电压进行分析，并根据分析出的电压相位的超前和滞后关系来确定低压三相四线制网络三相间的相序，即A相、B相和C相。

负荷端相别识别步骤103，总控制器2依次对低压三相四线制网络中的三相发送广播命令，并接收负荷平衡调节开关Ln负荷端发送回的应答信息，并根据应答信息确定负荷平衡调节开关Ln所连接相别。

具体的，在总控制器2确定了低压三相四线制网络中的A相、B相和C相后，分别控制选择开关连接A相、B相和C相，并依次在A相、B相和C相的电源网络上通过主电力线载波模块采用电力载波技术发送广播命令，并将广播命令发送至连接在该相上的负荷平衡调节开关Ln，当负荷平衡调节开关Ln中的微控制器接收到广播命令后，通过分电力线载波模块采用电力载波技术发送应答信息，并将该应答信息发送回总控制器中，由总控制器根据应答信息来确定该相上连接的负荷平衡调节开关Ln。

进一步的，由于负荷平衡调节开关Ln通常具有多个，且分别连接在不同的相上，因此本实施例中广播命令和应答信息的通信过程例如以下示例说明：

总控制器2中的控制器控制选择开关连接低压三相四线制网络的A相，并由控制器控制主电力线载波模块发送广播命令；当连接在A相上的负荷平衡调节开关Ln中的微控制器接收到该广播命令后，微控制器控制分电力线载波模块发送应答信息来反馈该广播命令至总控制器中，总控制器中的控制器确定连接在A相上的负荷平衡调节开关Ln，并对其定位。

A相上的负荷平衡调节开关Ln确认完成后，控制器控制选择开关连接低压三相四线制网络的B相，并再次由控制器控制主电力线载波模块发送广播命令；当连接在B相上的负荷平衡调节开关Ln中的微控制器接收到该广播命令后，微控制器控制分电力线载波模块发送应答信息来反馈该广播命令至总控制器中，总控制器中的控制器确定连接在B相上的负荷平衡调节开关Ln，并对其定位。

当A相和B相上的负荷平衡调节开关Ln确认完成后，控制器控制选择开关连接低压三相四线制网络的C相，并再次由控制器控制主电力线载波模块发送广播命令；当连接在C相上的负荷平衡调节开关Ln中的微控制器接收到该广播命令后，微控制器控制分电力线载波模块发送应答信息来反馈该广播命令至总控制器中，总控制器中的控制器确定连接在C相上的负荷平衡调节开关Ln，并对其定位。

以此方式对低压三相四线制网络中的三相全部进行检测，并获取分别连接在三相中不同相上的负荷平衡调节开关Ln的情况。

其中，广播命令中可具体包括总控制器2所连接的低压三相四线制网络中相的相序，例如，当总控制器2连接在A相时，广播命令中可包括A相的相关信息，以便连接在该相上的负荷平衡调节开关Ln能够清楚的了解其连接的相为A相；而当总控制器2连接在B相或C相时，广播命令中可包括B相或C相的相关信息，以此方式，能够使连接在低压三相四线制网络三相上的负荷平衡调节开关Ln都清楚其连接的相的信息。

而同时，在应答信息中也可具体包括接收该广播命令的负荷平衡调节开关Ln的编号信息，以便在总控制器2接收到该应答信息后能够了解到具体的发送该应答信息的负荷平衡调节开关Ln的信息，同时也方便后续在进行三相负载平衡调节时，能够快速的确定需要对那个负荷平衡调节开关Ln进行控制，并快速定位，促使三相负载平衡调节的过程更加快速。

负荷端相别记录步骤104，负荷平衡调节开关Ln记录所连接的相序，总控制器2记录负荷平衡调节开关Ln所连接的相别。

具体的，负荷平衡调节开关Ln还会根据接收到的广播命令来记录其所连接的低压三相四线制网络中相的相序，例如，当负荷平衡调节开关Ln连接在A相时，其接收到的广播命令中包括A相的相关信息，负荷平衡调节开关Ln就记录下其连接在A相的相关信息；同理，负荷平衡调节开关Ln记下B相或C相的相关信息。

进一步的，负荷平衡调节开关Ln连接的相序等相关信息可存储在微控制器中。

同时，总控制器2也会根据接收到的应答信息来记录连接在相关相上的负荷平衡调节开关Ln的相别等相关信息，例如，当总控制器2在A相上接收到应答信息后，根据应答信息中的负荷平衡调节开关Ln的编号信息等对该负荷平衡调节开关Ln进行记录，以便后续进行三相负载平衡调节时能够根据记录来快速的确定连接在低压三相四线制网络中不同相上的负荷平衡调节开关Ln的数量，并快速查找到需要进行控制调节的负荷平衡调节开关Ln。

进一步的，总控制器2可将负荷平衡调节开关Ln连接的相别信息存储在控制器中。

如图2所示，一实施例采用本发明基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法的具体工作过程为：

(1)将总控制器2和负荷平衡调节开关Ln连接在低压三相四线制网络中。

(2)总控制器2确定低压三相四线制网络中A相、B相和C相。

(3)总控制器2接通低压三相四线制网络中A相，并在低压三相四线制网络中A相中发送广播命令。

(4)连接在A相上的负荷平衡调节开关Ln根据接收到的广播命令记录A相的相关信息，并向总控制器2发送应答信息。

(5)总控制器2根据接收到的应答信息来记录连接在A相上的负荷平衡调节开关Ln的编号信息等相关信息。

(6)重复上述(3)～(5)步骤，但分别依次将总控制器2连接低压三相四线制网络的B相或C相，依次来分别确定连接在B相和C相上的负荷平衡调节开关Ln的相关信息。

至此，连接在低压三相四线制网络上各相上的负荷平衡调节开关Ln就能够全部确定，同时，负荷平衡调节开关Ln的数量，所连接的相也全部记录在总控制器2中，当低压三相四线制网络存在三相负载不平衡时，总控制器2能够快速的分析出可以对那些负荷平衡调节开关Ln进行控制，以便进行三相负载平衡调节。

本实施例的基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法及其控制电路具有结构简单、控制方便的优点，能够有效的防止产生浪涌电流或起弧等情况，保护智能选相开关的正常工作，同时选相切换速度能够满足要求，运用于控制敏感负荷的电路。

本发明的基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法通过使用电力线载波技术来识别低压三相四线制网络中配电变压器端和负荷端的相别，其具有简单易行、经济可靠的优点，且同时也使得电力线载波技术也在低压配电网得到有效的应用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种基于电力载波技术的三相四线制网络负荷端相别识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

通信网络构建步骤，将总控制器和负荷平衡调节开关分别连接在低压三相四线制网络中；

网络相序确定步骤，所述总控制器采集低压三相四线制网络电压，确定低压三相四线制网络的三相相序；

负荷端相别识别步骤，所述总控制器采用电力载波技术依次对低压三相四线制网络中的三相发送广播命令，并接收所述负荷平衡调节开关负荷端采用电力载波技术发送回的应答信息，并根据应答信息确定所述负荷平衡调节开关所连接相别；

负荷端相别记录步骤，所述负荷平衡调节开关记录所连接的相序，所述总控制器记录所述负荷平衡调节开关所连接的相别；

所述总控制器包括主电力线载波模块、选择开关和控制器；

所述主电力线载波模块分别连接所述选择开关和控制器；

所述负荷平衡调节开关包括分电力线载波模块和微控制器；

所述分电力线载波模块连接所述微控制器；

所述主电力线载波模块设有两根通信线，一根所述通信线连接所述选择开关，另一根所述通信线连接三线四线制网络中的N线；

所述分电力线载波模块设有两根通信线，一根所述通信线连接三相四线制网络中三相中的一相，另一根所述通信线连接三线四线制网络中的N线；

所述选择开关根据所述控制器的控制信号选择所连接的低压三相四线制网络的三相中的一相；

所述网络相序确定步骤中，所述总控制器采集低压三相四线制网络电压后，根据电压相位的超前和滞后关系确定三相相序；

所述负荷端相别识别步骤中的广播命令包括所述总控制器连接的低压三相四线制网络中相的相序；

所述负荷端相别识别步骤中的应答信息包括接收所述广播命令的所述负荷平衡调节开关的编号信息。