CN111564853A - 一种低压换相开关自动换相系统及方法 - Google Patents
一种低压换相开关自动换相系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111564853A CN111564853A CN202010534113.5A CN202010534113A CN111564853A CN 111564853 A CN111564853 A CN 111564853A CN 202010534113 A CN202010534113 A CN 202010534113A CN 111564853 A CN111564853 A CN 111564853A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase
- low
- phases
- voltage
- set value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/26—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
Abstract
本发明公开了一种低压换相开关自动换相系统及方法,系统包括:监测模块,用于监测三相负荷电流和电压信号;控制模块,用于根据监测模块监测的三相负荷电流和电压信号来控制动作模块执行换相操作;动作模块,用于将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上。本发明通过对三相负荷之间的相互换相调整,实现了治理配电台区三相负荷不平衡的目标,降低了由三相不平衡所导致的变压器损耗、线路损耗,克服了某相过流、末端低压等情况,以及由三相不平衡带来的众多安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种低压换相开关自动换相系统及方法,属于低压电气技术领域。
背景技术
低压配电网点多面广、结构复杂,是用户供电的最末端环节,随着人们生活水平的不断提高,负荷性质日趋多样化、负荷波动越发显著,使低压台区配电变压器三相不平衡问题越发突出。而另一方面,治理三相不平衡的方法相对欠缺,很难从人力和技术上解决,导致三相负荷不平衡问题非常普遍,尤以农网最为严重。
换相开关型三相负荷自动调节装置可用于治理三相不平衡,能够在不中断用户供电的情况下根据不平衡度自动调节三相负载,克服传统依靠人工改线来调节三相不平衡的缺点。通过治理三相负荷不平衡,可有效降低由三相不平衡所导致的变压器损耗、线路损耗,克服某相过流、末端低压等情况,以及由三相不平衡带来的众多安全隐患。
换相开关型三相负荷自动调节装置是由一个智能换相终端(又称主控开关,负责负荷监测与自动换相控制)和若干个换相开关单元(负责执行负荷换相的操作机构)组成。主控开关中,由电流模块采集配变低压出线的相线电流信息;换相开关采集相线单元表箱的负荷电流和相位信息,通过RS485通讯接口和无线通讯方式上传至各台区主控开关。主控开关实时监测配变低压出线的三相电流,当监测到三相不平衡度超过设定值时,读取配变低压出线和所有换相开关单元各负荷支路的电流、相序实时数据,进行优化计算,发出最优换相控制指令,各换相开关单元按照规定换相流程执行换相操作,将单相负荷从负载高的相线转移到负载低的相线,换相开关快速切换,实现用户负荷相序调整、配电台区三相负荷均衡分配。
目前,换相开关是接于用户表箱处,可对表箱内某一相所带的负荷进行换相操作,但由于负荷变化的随机性,无法总是选择表箱内负荷最大的相进行换相操作,因此,在一个配电台区中需安装足够多的换相开关才能达到三相不平衡完全治理的目的,这样无疑就增大了投资。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明提出了一种低压换相开关自动换相系统及方法,能够提升换相开关型三相负荷自动调节装置治理三相不平衡的工作效率。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是:
一方面,本发明实施例提供的一种低压换相开关自动换相系统,包括:
监测模块,用于监测三相负荷电流和电压信号;
控制模块,用于根据监测模块监测的三相负荷电流和电压信号来控制动作模块执行换相操作;
动作模块,用于将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述动作模块采用IGBT作为动作元件。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述动作元件的进线三相和出线三相的连接端形成八面体的六个顶点,进线三相和出线三相之间全部通过IGBT连接,控制其进线和出线任意两两导通。
所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上时,选择过零点作为换相的时间点。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上,具体为:出现三相负荷不平衡现象时,将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述三相负荷不平衡是指在电力系统中三相电流或电压的幅值不一致,且幅值差超过规定范围。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述三相电流或电压的幅值不一致,且幅值差超过规定范围,具体为:Yyn0接线配电变压器的不平衡度应不大于15%,零线电流不大于变压器额定电流25%;Dyn11接线配电变压器的不平衡度应不大于25%,零线电流不大于变压器额定电流40%;不平衡度为配变低压侧最大相电流和配变低压侧最小相电流的差值/配变低压侧最大相电流×100%。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上,具体为:
将所带负荷大于设定值的多相切换到负荷小于设定值的一个相线上;
或者,将所带负荷大于设定值的多相切换到负荷小于设定值的多个相线上。
另一方面,本发明实施例提供的一种低压换相开关自动换相方法,包括以下步骤:
监测三相负荷电流和电压信号;
当出现三相负荷不平衡现象时,将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述三相负荷不平衡是指在电力系统中三相电流或电压的幅值不一致,且幅值差超过规定范围。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述三相电流或电压的幅值不一致,且幅值差超过规定范围,具体为:Yyn0接线配电变压器的不平衡度应不大于15%,零线电流不大于变压器额定电流25%;Dyn11接线配电变压器的不平衡度应不大于25%,零线电流不大于变压器额定电流40%;不平衡度为配变低压侧最大相电流和配变低压侧最小相电流的差值/配变低压侧最大相电流×100%。
作为本实施例一种可能的实现方式,所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上时,选择过零点作为换相的时间点。
本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下:
本发明根据监测三相负荷电流和电压信号选择表箱中任意一相或几相负荷进行换相操作,能够提升换相开关的工作效率,进而减少了单个配电台区中换相开关单元的安装数量,节省投资;动作模块利用IGBT的动作特点,实现了完全不停电换相,采用过零投切技术,通过对三相负荷之间的相互换相调整,实现治理配电台区三相负荷不平衡的目标,降低了由三相不平衡所导致的变压器损耗、线路损耗,克服某相过流、末端低压等情况,以及由三相不平衡带来的众多安全隐患。同时,本发明专门针对换相开关,适用于低压配电台区中换相开关型三相负荷自动调节装置。
附图说明:
图1是根据一示例性实施例示出的一种低压换相开关自动换相系统的结构示意图;
图2(a)-(d)为本发明所述动作模块的主视图、正视图、俯视图和侧视图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明:
为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
现有技术中存在换相开关是接于用户表箱处,可对表箱内某一相所带的负荷进行换相操作,但由于负荷变化的随机性,无法总是选择表箱内负荷最大的相进行换相操作的足,为了解决如上的技术问题,本申请提出了一种低压换相开关自动换相方法,用于低压负荷自动换相装置的动作模块中。本方法可选择表箱中任意一相或几相负荷进行换相操作,能够提升换相开关的工作效率,进而减少单个配电台区中动作模块的安装数量,节省投资;三相负荷之间切换时,选择过零点作为换相的时间点,即“电流过零切除,电压过零投入”,可达到换相对动作元件及负荷的冲击极小的效果。
图1是根据一示例性实施例示出的一种低压换相开关自动换相系统的结构示意图。如图1所示,本发明实施例提供的一种低压换相开关自动换相系统,包括:
监测模块,用于监测三相负荷电流和电压信号;
控制模块,用于根据监测模块监测的三相负荷电流和电压信号来控制动作模块执行换相操作;
动作模块,用于将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述动作模块采用IGBT作为动作元件。采用IGBT作为动作元件,实现完全不停电换相,换相过程中不会导致用户供电的中断,能够保证供电质量。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述动作元件的进线三相和出线三相的连接端形成八面体的六个顶点,进线三相和出线三相之间全部通过IGBT连接,可以控制进线三相和出线三相之间任意两两导通。
所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上时,选择过零点作为换相的时间点。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上,具体为:出现三相负荷不平衡现象时,将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述三相负荷不平衡是指在电力系统中三相电流或电压的幅值不一致,且幅值差超过规定范围。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述三相电流或电压的幅值不一致,且幅值差超过规定范围,具体为:Yyn0接线配电变压器的不平衡度应不大于15%,零线电流不大于变压器额定电流25%;Dyn11接线配电变压器的不平衡度应不大于25%,零线电流不大于变压器额定电流40%;不平衡度为配变低压侧最大相电流和配变低压侧最小相电流的差值/配变低压侧最大相电流×100%。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上,具体为:
将所带负荷大于设定值的多相切换到负荷小于设定值的一个相线上;
或者,将所带负荷大于设定值的多相切换到负荷小于设定值的多个相线上。
本实施例适用于低压负荷自动换相装置中包含动作模块的换相开关单元中,可选择表箱中任意一相或几相负荷进行换相操作,能够提升换相开关的工作效率,进而减少单个配电台区中换相开关单元的安装数量,节省投资;换相开关选用绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为动作元件,通过指令控制其开断或导通,消除了机械切换带来的停电间隙,可以实现完全不停电换相;三相负荷之间切换时,选择过零点作为换相的时间点,即“电流过零切除,电压过零投入”,可达到换相对动作元件及负荷的冲击极小的效果,能够实现提升换相开关型三相负荷自动调节装置治理三相不平衡的工作效率。
另一方面,本发明实施例提供的一种低压换相开关自动换相方法,包括以下步骤:
监测三相负荷电流和电压信号;
当出现三相负荷不平衡现象时,将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述三相负荷不平衡是指在电力系统中三相电流或电压的幅值不一致,且幅值差超过规定范围。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述三相电流或电压的幅值不一致,且幅值差超过规定范围,具体为:Yyn0接线配电变压器的不平衡度应不大于15%,零线电流不大于变压器额定电流25%;Dyn11接线配电变压器的不平衡度应不大于25%,零线电流不大于变压器额定电流40%;不平衡度为配变低压侧最大相电流和配变低压侧最小相电流的差值/配变低压侧最大相电流×100%,即(配变低压侧最大相电流-配变低压侧最小相电流)/配变低压侧最大相电流×100%。
作为本实施例一种可能的实现方式,所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上时,选择过零点作为换相的时间点。
本发明所述自动换相是指出现三相负荷不平衡现象时,换相开关根据监测的负荷情况,将所带负荷大的一相或几相自动切换到负荷小的一相或几相。
图2(a)-(d)为本发明换相开关单元中动作模块的结构示意图,图2(a)为动作模块立体视图,图2(b)为从B相看动作模块的俯视图,图2(c)为从a相看动作模块的俯视图,图2(d)为从C相看动作模块的俯视图;粗线表示IGBT处于连通状态,细线表示IGBT处于断开状态。如图2所示的A、B、C为与该换相开关单元相连的表箱三相电源进线中的A相、B相、C相;a、b、c为与该换相开关单元相连的表箱中电表的进线,初始状态时,a、b、c分别接于A相、B相、C相,当出现三相不平衡时,可以任意控制a接于A相、B相、C相中的某一相或b接于A相、B相、C相中的某一相或c接于A相、B相、C相中的某一相,可允许a、b、c同时接于某一相。这种自动换相的方法能够将单个换相开关单元的换相功能发挥到最大,例如当A相负荷轻,B相和C相负荷重时,可以控制a、b接于A相或a、c接于A相或a、b、c全部接于A相,具体选用哪一种方式是根据a、b、c实际接带的负荷大小以及A、B、C三相的不平衡度决定的。
本发明可选择表箱中任意一相或几相负荷进行换相操作,能够提升换相开关的工作效率,进而减少单个配电台区中换相开关单元的安装数量,节省投资;换相开关单元利用IGBT的动作特点,实现完全不停电换相,采用过零投切技术,通过对三相负荷之间的相互换相调整,实现治理配电台区三相负荷不平衡的目标,降低由三相不平衡所导致的变压器损耗、线路损耗,克服某相过流、末端低压等情况,以及由三相不平衡带来的众多安全隐患。同时,该方法专门针对换相开关,适用于低压配电台区中换相开关型三相负荷自动调节装置。
以上所述只是本发明的优选实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也被视作为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种低压换相开关自动换相系统,其特征是,包括:
监测模块,用于监测三相负荷电流和电压信号;
控制模块,用于根据监测模块监测的三相负荷电流和电压信号来控制动作模块执行换相操作;
动作模块,用于将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上。
2.根据权利要求1所述的一种低压换相开关自动换相系统,其特征是,所述动作模块采用IGBT作为动作元件。
3.根据权利要求2所述的一种低压换相开关自动换相系统,其特征是,所述动作元件的进线三相和出线三相的连接端形成八面体的六个顶点,进线三相和出线三相之间全部通过IGBT连接,控制其进线和出线任意两两导通。
4.根据权利要求1所述的一种低压换相开关自动换相系统,其特征是,所述将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上,具体为:出现三相负荷不平衡现象时,将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上。
5.根据权利要求4所述的一种低压换相开关自动换相系统,其特征是,所述三相负荷不平衡是指在电力系统中三相电流或电压的幅值不一致,且幅值差超过规定范围。
6.根据权利要求5所述的一种低压换相开关自动换相系统,其特征是,所述三相电流或电压的幅值不一致,且幅值差超过规定范围,具体为:Yyn0接线配电变压器的不平衡度不大于15%,零线电流不大于变压器额定电流25%;Dyn11接线配电变压器的不平衡度不大于25%,零线电流不大于变压器额定电流40%;不平衡度为配变低压侧最大相电流和配变低压侧最小相电流的差值/配变低压侧最大相电流×100%。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种低压换相开关自动换相系统,其特征是,所述将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上,具体为:
将所带负荷大于设定值的多相切换到负荷小于设定值的一个相线上;
或者,将所带负荷大于设定值的多相切换到负荷小于设定值的多个相线上。
8.一种低压换相开关自动换相方法,其特征是,包括以下步骤:
监测三相负荷电流和电压信号;
当出现三相负荷不平衡现象时,将所带负荷大于设定值的若干相切换到负荷小于设定值的其它相线上。
9.根据权利要求8所述的一种低压换相开关自动换相方法,其特征是,所述三相负荷不平衡是指在电力系统中三相电流或电压的幅值不一致,且幅值差超过规定范围。
10.根据权利要求9所述的一种低压换相开关自动换相方法,其特征是,所述三相电流或电压的幅值不一致,且幅值差超过规定范围,具体为:Yyn0接线配电变压器的不平衡度不大于15%,零线电流不大于变压器额定电流25%;Dyn11接线配电变压器的不平衡度不大于25%,零线电流不大于变压器额定电流40%;不平衡度为配变低压侧最大相电流和配变低压侧最小相电流的差值/配变低压侧最大相电流×100%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010534113.5A CN111564853A (zh) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | 一种低压换相开关自动换相系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010534113.5A CN111564853A (zh) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | 一种低压换相开关自动换相系统及方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111564853A true CN111564853A (zh) | 2020-08-21 |
Family
ID=72072723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010534113.5A Pending CN111564853A (zh) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | 一种低压换相开关自动换相系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111564853A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112671011A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-16 | 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种三相不平衡治理方法及装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107834578A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-03-23 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种低压换相开关自动换相系统及方法 |
CN108695866A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-10-23 | 珠海英泰利电力技术有限公司 | 一种等零换相开关型三相负荷自动调节方法及装置 |
CN109586320A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-04-05 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种配电台区负荷智能调度系统及其负荷调度方法 |
CN210041342U (zh) * | 2019-06-11 | 2020-02-07 | 河南隆鑫电力设备有限公司 | 一种低压配电网三相负荷不平衡自动调整系统 |
-
2020
- 2020-06-11 CN CN202010534113.5A patent/CN111564853A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107834578A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-03-23 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种低压换相开关自动换相系统及方法 |
CN108695866A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-10-23 | 珠海英泰利电力技术有限公司 | 一种等零换相开关型三相负荷自动调节方法及装置 |
CN109586320A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-04-05 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种配电台区负荷智能调度系统及其负荷调度方法 |
CN210041342U (zh) * | 2019-06-11 | 2020-02-07 | 河南隆鑫电力设备有限公司 | 一种低压配电网三相负荷不平衡自动调整系统 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112671011A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-16 | 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种三相不平衡治理方法及装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107834578B (zh) | 一种低压换相开关自动换相系统及方法 | |
CN107863778B (zh) | 一种换相储能式三相负荷不平衡治理装置及方法 | |
CN103337867B (zh) | 一种低压负荷在线调相装置及其调相方法 | |
CN206461372U (zh) | 配电台区三相负荷不平衡自动调节系统 | |
CN105720595B (zh) | 一种三相负荷不平衡调整装置 | |
CN205104911U (zh) | 一种新型分布式三相无损耗平衡负荷装置 | |
CN110323765A (zh) | 一种配电变压器优化运行控制方法和系统 | |
CN106169758A (zh) | 一种自动提高低压三相线路末端电压的装置及方法 | |
CN107181268B (zh) | 一种通电前防相间短路的智能换相开关及其工作方法 | |
CN107171347B (zh) | 一种配电网台区三相负荷自动均衡调节系统 | |
CN205583705U (zh) | 一种三相负荷不平衡调整装置的主回路 | |
CN111564853A (zh) | 一种低压换相开关自动换相系统及方法 | |
CN207853481U (zh) | 一种主动负荷调控装置及系统 | |
CN110970880B (zh) | 含rl型超导限流器和直流断路器的换流站及其直流故障处理策略 | |
CN109768548B (zh) | 一种3/2接线方式下中断路器选相控制策略自动选择方法 | |
CN109586321B (zh) | 复合开关中双向晶闸管的驱动电路、换相系统及换相方法 | |
CN105762797A (zh) | 一种用于单相负载的选相开关电路及选相切换的控制方法 | |
CN205104912U (zh) | 一种新型集中式三相无损耗平衡负荷装置 | |
CN211508631U (zh) | 一种三相不平衡换相装置以及换相系统 | |
CN200953539Y (zh) | 变压器固体有载分接开关控制装置 | |
CN209748181U (zh) | 一种配网直流断路器开关柜 | |
Zhang et al. | Research on three-phase imbalance control strategy of low-voltage distribution station area | |
CN213846246U (zh) | 三相同相序换相开关 | |
CN210041345U (zh) | 一种三相负荷不平衡调相开关 | |
CN206497189U (zh) | 一种风力发电用高性能电压跌落发生器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200821 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |