CN109066731A - 配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置 - Google Patents

配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置 Download PDF

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刘石生
刘志雄
何通
王俊丰
孙广慧
王健祥
曹宏宇
冷剑
郑剑锋
钱志生
蔡冠华
张乔琳
黎颖茵
余清泉
邓子剑
欧允雄
汤志仁
邓柱基
陈文业
何显辉
张飞茂
邓铭元
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Abstract

本发明涉及调节装置，具体涉及配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置，包括用于探测A相电压UA的第一电压传感器，用于探测A相电流IA的第一电流传感器，用于探测B相电压UB的第二电压传感器，用于探测B相电流IB的第二电流传感器，用于探测C相电压UC的第三电压传感器，用于探测C相电流IC的第三电流传感器，用于采集各电压传感器、电流传感器探测数据的数据采集模块，与数据采集模块相连的用于对数据进行处理的数据处理模块，与数据采集模块通过无线通信模块相连用于对处理后的数据进行判断的控制器，与控制器相连的用于对三相电路进行换相的换相装置；本发明所提供的技术方案能够克服无法及时调节、需停电作业、调节效果较差的缺陷。

Description

配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置
技术领域
本发明涉及调节装置，具体涉及配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置。
背景技术
随着人们生活水平的提高，单相用户的用电量不断攀升，目前普遍存在台区三相负荷不平衡的现象，特别是季节性、时段性用户用电时间不统一造成的配电变压器三相负荷不平衡，电压偏移值增大，电压波形产生畸变，线损增加，致使原生活区供电系统不堪重负，严重时会引起大面积停电，中性线烧断。究其原因，是由于电力系统高压三相发电机、电动机的零序过流保护及接地电流系统接地保护用的零序电流互感器都是闭合式产品，其笨重且体积大，耗材较多，已经不能满足人们的需求。
目前，针对三相负荷不平衡的问题主要有以下两种解决方法：
(1)定期巡查，对一些用户进行供电相别的调整，以重新分配负荷，但是存在施工周期长，不能及时处理，且需停电作业等问题；
(2)近年来很多地方尝试利用电力电子调节，如SVG、APF等，但是调节范围及调节功率不尽理想。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置，能够有效克服现有技术所存在的无法及时调节、需停电作业、调节效果较差的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置，包括用于探测A相电压UA的第一电压传感器，用于探测A相电流IA的第一电流传感器，用于探测B相电压UB的第二电压传感器，用于探测B相电流IB的第二电流传感器，用于探测C相电压UC的第三电压传感器，用于探测C相电流IC的第三电流传感器，用于采集各电压传感器、电流传感器探测数据的数据采集模块，与所述数据采集模块相连的用于对数据进行处理的数据处理模块，与所述数据采集模块通过无线通信模块相连用于对处理后的数据进行判断的控制器，与所述控制器相连的用于对三相电路进行换相的换相装置。
优选地，所述数据处理模块处理后的数据送入数据采集模块中。
优选地，所述数据处理模块计算IA、IB、IC的平均值得到电流平均值。
优选地，所述数据处理模块计算电压UA、UB、UC或电流IA、IB、IC负序分量与正序分量的均方根百分比得到三相负荷不平衡度。
优选地，所述无线通信模块为GSM模块。
优选地，所述控制器通过wifi模块与管理用户端相连。
优选地，所述管理用户端包括手机、平板、电脑。
优选地，所述控制器为STM32，所述第一电压传感器、第二电压传感器、第三电压传感器均采用MIK-DJU，所述第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器均采用MIK-HRI。
优选地，所述换相装置在25ms内完成切换。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置能够利用第一电压传感器、第二电压传感器、第三电压传感器分别测量三相支路上的电压，利用第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器分别测量三相支路上的电流，数据采集模块采集各电压传感器、电流传感器的探测数据后，数据处理模块能够计算出电流平均值及三相负荷不平衡度，当超过设定值时，控制器便会控制换相装置进行切换，将挂在重载相别的负荷切换到轻载相别，以达到负荷平衡，从而能够及时进行调节，调节效果好，并且由于换相装置能够在25ms内完成切换，因此不会出现断电的情况，也不会对用电设备产生任何影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统结构示意图；
图2为本发明图1中数据传递示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、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。
配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置，如图1和图2所示，包括用于探测A相电压UA的第一电压传感器，用于探测A相电流IA的第一电流传感器，用于探测B相电压UB的第二电压传感器，用于探测B相电流IB的第二电流传感器，用于探测C相电压UC的第三电压传感器，用于探测C相电流IC的第三电流传感器，用于采集各电压传感器、电流传感器探测数据的数据采集模块，与数据采集模块相连的用于对数据进行处理的数据处理模块，与数据采集模块通过无线通信模块相连用于对处理后的数据进行判断的控制器，与控制器相连的用于对三相电路进行换相的换相装置。
数据处理模块处理后的数据送入数据采集模块中。
数据处理模块计算IA、IB、IC的平均值得到电流平均值。
数据处理模块计算电压UA、UB、UC或电流IA、IB、IC负序分量与正序分量的均方根百分比得到三相负荷不平衡度。
无线通信模块为GSM模块。
控制器通过wifi模块与管理用户端相连。
管理用户端包括手机、平板、电脑。
控制器为STM32，第一电压传感器、第二电压传感器、第三电压传感器均采用MIK-DJU，第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器均采用MIK-HRI。
换相装置在25ms内完成切换。
利用第一电压传感器、第二电压传感器、第三电压传感器分别测量三相支路上的电压UA、UB、UC，利用第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器分别测量三相支路上的电流IA、IB、IC，数据采集模块采集各电压传感器、电流传感器的探测数据后，数据处理模块能够计算出电流平均值及三相负荷不平衡度。数据处理模块处理后的数据送入数据采集模块中，数据采集模块通过GSM模块将处理后的数据发送给控制器。
当电流平均值及三相负荷不平衡度超过设定值时，控制器便会控制换相装置进行切换，将挂在重载相别的负荷切换到轻载相别，以达到负荷平衡，从而能够及时进行调节，调节效果好，并且由于换相装置能够在25ms内完成切换，因此不会出现断电的情况，也不会对用电设备产生任何影响。
此外，控制器通过wifi模块与管理用户端相连，从而能够将数据及时发送给管理人员，使得管理人员及时知晓电路的运行情况。
值得注意的是，控制器、第一电压传感器、第二电压传感器、第三电压传感器、第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器的型号均已公开，其内部电路结构及引脚功能能够在出厂说明书中查阅，本领域技术人员有能力建立起电路连接关系。
本发明所提供的配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置能够利用第一电压传感器、第二电压传感器、第三电压传感器分别测量三相支路上的电压，利用第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器分别测量三相支路上的电流，数据采集模块采集各电压传感器、电流传感器的探测数据后，数据处理模块能够计算出电流平均值及三相负荷不平衡度，当超过设定值时，控制器便会控制换相装置进行切换，将挂在重载相别的负荷切换到轻载相别，以达到负荷平衡，从而能够及时进行调节，调节效果好，并且由于换相装置能够在25ms内完成切换，因此不会出现断电的情况，也不会对用电设备产生任何影响。
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，并不会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 (9)

1.配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置，其特征在于：包括用于探测A相电压UA的第一电压传感器，用于探测A相电流IA的第一电流传感器，用于探测B相电压UB的第二电压传感器，用于探测B相电流IB的第二电流传感器，用于探测C相电压UC的第三电压传感器，用于探测C相电流IC的第三电流传感器，用于采集各电压传感器、电流传感器探测数据的数据采集模块，与所述数据采集模块相连的用于对数据进行处理的数据处理模块，与所述数据采集模块通过无线通信模块相连用于对处理后的数据进行判断的控制器，与所述控制器相连的用于对三相电路进行换相的换相装置。
2.根据权利要求1所述的配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置，其特征在于：所述数据处理模块处理后的数据送入数据采集模块中。
3.根据权利要求1所述的配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置，其特征在于：所述数据处理模块计算IA、IB、IC的平均值得到电流平均值。
4.根据权利要求1所述的配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置，其特征在于：所述数据处理模块计算电压UA、UB、UC或电流IA、IB、IC负序分量与正序分量的均方根百分比得到三相负荷不平衡度。
5.根据权利要求1所述的配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置，其特征在于：所述无线通信模块为GSM模块。
6.根据权利要求1所述的配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置，其特征在于：所述控制器通过wifi模块与管理用户端相连。
7.根据权利要求6所述的配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置，其特征在于：所述管理用户端包括手机、平板、电脑。
8.根据权利要求1所述的配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置，其特征在于：所述控制器为STM32，所述第一电压传感器、第二电压传感器、第三电压传感器均采用MIK-DJU，所述第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器均采用MIK-HRI。
9.根据权利要求1所述的配电网台区三相负荷不平衡自动调节装置，其特征在于：所述换相装置在25ms内完成切换。
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