CN112350349B - 基于台区的三相负荷不平衡控制装置及控制方法 - Google Patents

基于台区的三相负荷不平衡控制装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提出了基于台区的三相负荷不平衡控制装置及控制方法，台区内负荷节点处的三相电力线安装有电压电流传感器，双向DC/AC变换器输出连接于电压电流传感器和负荷之间，中心控制器CPU采集节点处以及储能电池输出点的电压、电流信号，中心控制器CPU；开关连接器内部有六个可控开关S1‑S6，开关连接器M与储能电池输出连接，开关连接器P与双向DC/AC变换器输入连接，开关连接器的信号控制端口C1‑C8与中心控制器CPU。由于三相不平衡装置平衡时至少有一相电池不需要向外输出功率，从而为电池的自由切换提供了可能。这种控制方法实现了储能电池的灵活应用，保证了储能装置始终具有足够的能量。

Description

基于台区的三相负荷不平衡控制装置及控制方法
技术领域
本申请属于三相负载不平衡的领域，具体涉及基于台区的三相负荷不平衡控制装置及控制方法。
背景技术
电力系统三相不平衡可以分为事故性不平衡和正常不平衡，事故性不平衡由系统中各种非对称性故障引起的，如单相接地短路；正常性不平衡可能是由于供电环节的不平衡也可能是用电环节的不平衡引起的。用电环节的不平衡是指系统中三相负荷不对称所引起的系统三相不平衡，在配电网台区内，三相负荷不对称是系统三相不平衡的最主要因素，其产生的主要原因是单相大容量负荷在三相系统中容量和电气位置分布不合理。电力系统中三相不平衡运行时，其电压、电流中含有大量的负序分量，这些负序分量将给电网中的电气设备带来很大危害，因此，在电网运行考核中，电力系统的三相平衡性是主要的考核指标。目前改善三相不平衡的方法主要有：1)线路安装前尽量保证负荷平衡，这种方法往往只能在设计线路时考虑，一旦线路固定后难以实现；2)加装三相三相平衡装置，通过投入适当的容性电纳和感性电纳使回路平衡，这种方法的缺陷是感性、容性电纳难以连续调节，可行性差。
发明专利2018113961749提出了一种无停电间隔的三相负荷不平衡自动调整的配电站装置，这种装置在主控制器的协调之下将三相不平衡状态下的负荷较大相的部分负荷切换到负荷较小相，保证馈出的电源不出现停电间隔。该发明专利缺陷是切换的负荷必须经预先设置，实际操作者只能将预先设置的一部分负荷在相间切换，而且可切换的负荷必须在逆变器的容量范围内。发明专利2012100646518提出的基于单相逆变电源的柔性切换系统的切换方法也与其类似的原理。实用新型专利201320323927X提出了一种低压负荷不平衡调整及智能无功动态补偿装置，该方法是通过开关变换的方法实现负荷的转移调整。上述的几种均采用转移负荷的方法，实现负荷的平衡，但这些方法必须预置负荷的接线，然后通过逆变器和开关配合实现负荷平衡，这种方法的可行性较差。
发明内容
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本申请提出了基于台区的三相负荷不平衡控制装置及控制方法，确保三相不平衡装置平衡时，至少有一相电池不需要向外输出功率，从而为电池的自由切换提供了可能。
具体的，一方面，本实施例提出的基于台区的三相负荷不平衡控制装置，包括储能电池、开关连接器、双向DC/AC变换器、中心控制器CPU、电流传感器组成，包括：
台区内负荷节点处的三相电力线安装有电压电流传感器，双向DC/AC变换器输出连接于电压电流传感器和负荷之间，中心控制器CPU采集节点处以及储能电池输出点的电压、电流信号，中心控制器CPU；
所述开关连接器内部有六个可控开关S1-S6，连接器设有连接口为M端口、N端口、P端口、开关连接输出端口S_S1、S_S2、S_S3、S_S4以及可控开关信号控制端口C1-C8；
开关连接器M与储能电池输出连接，开关连接器P与双向DC/AC变换器输入连接，开关连接器的信号控制端口C1-C8与中心控制器CPU。
可选的，在所述控制装置中：
开关连接器包括开关连接器1、开关连接器2、开关连接器3，开关连接器输出与双向DC/AC变换器的输入端连接。
可选的，在所述控制装置中：
开关连接器1的S_S1、S_S2分别连接至开关连接器2、开关连接器3的P端口，开关连接器1的S_S3、S_S4分别连接至开关连接器2、开关连接器3的N端口；
开关连接器2的S_S1、S_S2分别连接至开关连接器1、开关连接器3的P端口，开关连接器2的S_S3、S_S4分别连接至开关连接器1、开关连接器3的N端口；
开关连接器3的S_S1、S_S2分别连接至开关连接器1、开关连接器3的P端口，开关连接器3的S_S3、S_S4分别连接至开关连接器1、开关连接器3的N端口。
可选的，在所述控制装置中：
储能电池包括储能电池1、储能电池2、储能电池3，每一组储能电池容量相同，每组储能电池与对应的开关连接器连接；
双向DC/AC变换器包括DC/AC 1、DC/AC 2以及DC/AC 3。
另一方面，本申请实施例还提出了基于台区的三相负荷不平衡控制装置进行调节的控制方法，包括：
启动三相负荷不平衡装置；
中心控制器采集节点处电力线流过的电流，计算负荷电流的不平衡度，当超过设定的电流不平衡度阈值时，获取储能装置并网运行的给定电流大小和相位，通过通讯方式将给定电流发送给相应的双向变换器DC/AC,控制双向变换器DC/AC输出电能，承担部分负荷的功率需求。
可选的，在所述三相负荷不平衡控制装置启动运行前，还包括：
开关连接器所有可控开关均处于断开状态；
如果某时刻中心控制器CPU检测到三相不平衡，投入A、C的储能电池运行，即A相储能电池1和C相储能电池3投入运行；
中心控制器CPU控制开关连接器1内的开关，开关连接器1内的开关S15和S16闭合，储能电池1通过变换器DC/AC 1以给定电流向A相节点输出功率，以减轻台区变压器A相的供电电流；
开关连接器3内的开关S35和S36闭合，储能电池3通过变换器DC/AC 3以给定电流向C相节点输出功率，以减轻台区变压器C相的供电电流。
可选的，还包括：
如果某时刻中心控制器CPU检测到储能电池1储能不足而储能电池2处于闲置且储能盈满状态，中心控制器CPU断开开关连接器1的可控开关S15并闭合可控开关S13；
闭合开关连接器2的S25，电路中储能电池1退出逆变回路，储能电池2通过开关连接器2的S25以及开关连接器1的S13和S16与变换器DC/AC1连接。
可选的，还包括：
若储能电池1和储能电池3之间的切换，控制S11、S15、S14、S16以及S32、S34、S35以及S36之间的开关状态实现储能充足的电池输出电功率以及储能匮乏的电池及时充电；
若储能电池2和储能电池3之间的切换，控制S21、S25、S23、S26以及S31、S33、S35以及S36之间的开关状态也可实现储能充足的电池输出电功率以及储能匮乏的电池及时充电。
可选的，还包括：
计算负载的三相不平衡度，根据不平衡度设定阈值控制开关连接器的工作方式，发送给定指令给双向DC/AC变换器，使其输出给定电流，启动三相负荷不平衡控制装置运行。
本申请提供的技术方案带来的有益效果是：
由于三相不平衡装置平衡时，至少有一相电池不需要向外输出功率，从而为电池的自由切换提供了可能。这种控制方法实现了储能电池的灵活应用，保证了储能装置始终具有足够的能量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请提出的基于台区的三相负荷不平衡控制装置结构图；
图2是本申请提出的开关连接器内部结构图；
图3是本申请提出的三组开关连接器相互连接的电路图；
图4是本申请提出的三相负荷不平衡补偿原理相量图。
具体实施方式
为使本申请的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的结构作进一步地描述。
实施例一
本申请为了解决配电网系统的台区范围内由于三相负荷不对称导致台区电力系不平衡运行，本申请的平衡装置在三相不平衡时，储能装置在负荷大的相中输出给定的电功率，这些功率提供本地负荷就地消纳，该相电力线的供电功率减小，这相当于在该相加入一个“负”负荷，从而实现台区负荷平衡。本申请将小型储能装置分别在安装在每一相电力线上，通过控制器监控节点的电压、电流，采用适当的控制方法控制储能装置的投入或退出，灵活调节电力负荷的大小，实现三相负荷的自动对称，保证系统运行在平衡状态。
以上技术问题是通过下列技术方案解决的：
基于台区的三相负荷不平衡控制装置包括储能电池、开关连接器、双向DC/AC变换器、中心控制器CPU、电流电流传感器组成，其特征在于储能电池分成三组，分别为储能电池1、储能电池2、储能电池3，每一组储能电池容量相同，每组储能电池与对应的开关连接器连接，开关连接器也有三组，分别为开关连接器1、开关连接器2、开关连接器3，开关连接器输出与双向DC/AC变换器的输入端连接，双向DC/AC变换器也有三组，分别为DC/AC 1、DC/AC 2以及DC/AC 3，台区内负荷节点处的三相电力线安装有电压电流传感器，双向DC/AC变换器输出连接于电压电流传感器和负荷之间，中心控制器CPU采集节点处以及储能电池输出点的电压、电流信号，中心控制器CPU首先计算负载的三相不平衡度，根据不平衡度设定阈值控制开关连接器的工作方式，发送给定指令给双向DC/AC变换器，使其输出给定电流，启动三相负荷不平衡控制装置运行。
基于台区的三相负荷不平衡控制装置，所述的开关连接器内部有六个可控开关S1-S6，连接器设有连接口为M端口、N端口、P端口、开关连接输出端口S_S1、S_S2、S_S3、S_S4以及可控开关信号控制端口C1-C8。开关连接器M与储能电池输出连接，开关连接器P与双向DC/AC变换器输入连接。开关连接器的信号控制端口C1-C8与中心控制器CPU。三组开关连接器相互连接方法为开关连接器1的S_S1、S_S2分别连接至开关连接器2、开关连接器3的P端口，开关连接器1的S_S3、S_S4分别连接至开关连接器2、开关连接器3的N端口，开关连接器2的S_S1、S_S2分别连接至开关连接器1、开关连接器3的P端口，开关连接器2的S_S3、S_S4分别连接至开关连接器1、开关连接器3的N端口，开关连接器3的S_S1、S_S2分别连接至开关连接器1、开关连接器3的P端口，开关连接器3的S_S3、S_S4分别连接至开关连接器1、开关连接器3的N端口。
基于台区的三相负荷不平衡控制装置，所述的三相负荷不平衡的负荷平衡控制方法是中心控制器采集节点处电力线流过的电流，计算负荷电流的不平衡度，当超过设定的电流不平衡度阈值时，中心控制器通过分析、计算，获取储能装置并网运行的给定电流大小和相位，通过通讯方式将给定电流发送给相应的双向变换器DC/AC,使其以给定电流输出电能，承担部分负荷的功率需求，相当于在实际负荷中加入一个“负”负荷，减轻了不平衡相的供电压力，实现台区变压器输出供电电流的三相对称。
三相负荷不平衡控制装置启动运行前，开关连接器所有可控开关均处于断开状态，假设某时刻中心控制器CPU检测到三相不平衡，需要投入A、C的储能电池运行，也即A相储能电池1和C相储能电池3投入运行，此时中心控制器CPU控制开关连接器1内的开关，如图3所示，开关连接器1内的开关S15和S16闭合，储能电池1通过变换器DC/AC 1以给定电流向A相节点输出功率，以减轻台区变压器A相的供电电流；同时，开关连接器3内的开关S35和S36闭合，储能电池3通过变换器DC/AC 3以给定电流/>向C相节点输出功率，以减轻台区变压器C相的供电电流，通过储能电池的这种功率注入，承担部分负荷功率需求，从而实现三相负荷平衡。
假设某时刻中心控制器CPU检测到储能电池1储能不足而储能电池2处于闲置且储能盈满状态，中心控制器CPU断开开关连接器1的可控开关S15并闭合可控开关S13，然后再闭合开关连接器2的S25，此时电路中储能电池1退出逆变回路，而储能电池2通过开关连接器2的S25以及开关连接器1的S13和S16与变换器DC/AC1连接，通过该设置即实现了储能电池2向A相节点输出电功率，从而解决了储能不足导致本装置不能运行的问题；与此同时，中心控制器CPU控制闭合开关连接器1的S12，启动双向DC/AC2通过S12向储能电池1反向充电，通过这样的设置保证了对储能不足的电池及时充电。
同理，若储能电池1和储能电池3之间的切换，只要控制S11、S15、S14、S16以及S32、S34、S35以及S36之间的开关状态即可实现储能充足的电池输出电功率以及储能匮乏的电池及时充电。若储能电池2和储能电池3之间的切换，只要控制S21、S25、S23、S26以及S31、S33、S35以及S36之间的开关状态也可实现储能充足的电池输出电功率以及储能匮乏的电池及时充电。由于三相不平衡装置平衡时，至少有一相电池不需要向外输出功率，从而为电池的自由切换提供了可能。这种控制方法实现了储能电池的灵活应用，保证了储能装置始终具有足够的能量。
本申请优点在于利用储能装置在三相不平衡较大的负荷相中输出电功率，承担负荷的部分功率需求，相当于在实际负荷中加入一个“负”负荷，从配网端看，台区变压器的输出电压电流是对称的，从而实现了三相平衡运行。本申请结构简单，储能容量不需要很大，设备体积小、价格低廉，安装在台区内每个供电负荷节点上，可快速实现负荷平衡，开关连接器的这种连接方法优点在于采用的开关少，通过控制既可以方便地将能量丰盈的储能电池接入到需要平衡的双向DC/AC变换器中，也可以将能量匮乏的储能电池及时充电，且储能电池的充电和放电同时进行并不需要停机。此外，本申请装置对负荷端没有任何要求，也不需要预设接线方式，实现方便。
下面结合附图与实施例对本申请作进一步的说明。
如图1所示，A、B、C表示台区接入某负荷节点处的三相电力线，流过A、B、C的供电电流分别为该节点的三相负荷分别为PA+jQA、PB+jQB、PC+jQC。基于台区的三相负荷不平衡控制装置包括(1)储能电池、(2)开关连接器、(3)双向DC/AC变换器、(4)中心控制器CPU、(5)电流电流传感器组成，其特征在于(1)储能电池分成三组，分别为储能电池1、储能电池2、储能电池3，每一组储能电池容量相同，每组储能电池与(2)开关连接器连接，开关连接器也有三组，分别为开关连接器1、开关连接器2、开关连接器3，(2)开关连接器输出与(3)双向DC/AC变换器的输入端连接，双向DC/AC变换器也有三组，分别为DC/AC变换器1、DC/AC变换器2以及DC/AC变换器3，台区内负荷节点处的三相电力线安装有(5)电压电流传感器，(3)双向DC/AC变换器输出连接于电压电流传感器和负荷之间，(4)中心控制器CPU采集节点处以及储能电池输出点的电压、电流信号，计算负载的三相不平衡度，根据不平衡度设定阈值控制开关连接器的工作方式，发送给定指令给(3)DC/AC变换器，使其输出给定电流，启动三相负荷不平衡控制装置运行。
基于台区的三相负荷不平衡控制装置，所述的开关连接器内部有六个可控开关S1-S6，连接器设置的连接口分别为M端口、N端口、P端口、开关连接输出端口S_S1、S_S2、S_S3、S_S4以及可控开关信号控制端口C1-C8，如图2所示。开关连接器M与储能电池输出连接，开关连接器P与双向DC/AC变换器输入连接。开关连接器的信号控制端口C1-C8与中心控制器CPU。三组开关连接器相互连接方法为开关连接器1的S_S1、S_S2分别连接至开关连接器2、开关连接器3的P端口，开关连接器1的S_S3、S_S4分别连接至开关连接器2、开关连接器3的N端口，开关连接器2的S_S1、S_S2分别连接至开关连接器1、开关连接器3的P端口，开关连接器2的S_S3、S_S4分别连接至开关连接器1、开关连接器3的N端口，开关连接器3的S_S1、S_S2分别连接至开关连接器1、开关连接器3的P端口，开关连接器3的S_S3、S_S4分别连接至开关连接器1、开关连接器3的N端口，如图3所示。
由图1可知，节点处电流有：
其中，分别为流过A、B、C的电力线的配网供电电流，/> 分别为流过负荷的三相电流，其大小、相位由负荷性质决定，/>分别为三相不平衡控制装置输出到节点处的电流。
初始时，为不平衡状态，三相负荷不平衡控制装置不投入运行，即此时有：/>
显然，电网供电电流处于不平衡状态。
设三负荷处于不平衡时，本申请三相负荷不平衡控制装置投入运行，输出电流给定电流如图4相量图所示，图中，/>为不对称运行，三相负荷不平衡控制装置输出电流/>如图4相量图所示，电网供电电流经相量合成后变成对称电流。如图可以看出，本申请采用的储能装置类似于人为产生一个负向的负荷，通过抵消三相中不平衡负荷的那一部分，使通过配电网端看进去的负荷达到平衡，从而实现了三相负荷平衡。
在城市配电网台区内，负荷大部分为纯阻性负载，其功率因数往往很高，负荷不平衡往往体现在幅值不平衡，即和/>相位差很小，可将/>和/>幅值差作为/>的输出给定值。
由三相负荷不平衡补偿原理可知，三相不平衡补偿时储能系统单元最多投入两相运行即可实现平衡控制。在本申请中，通过开关组合控制策略，实现三组储能电池的自由切换，使之能及时充放电，避免由于储能不足而导致本装置不能参与平衡控制。
三相负荷不平衡控制装置启动运行前，开关连接器所有可控开关均处于断开状态，假设某时刻中心控制器CPU检测到三相不平衡，需要投入A、C的储能电池运行，也即A相储能电池1和C相储能电池3投入运行，此时中心控制器CPU控制开关连接器1内的开关，如图3所示，开关连接器1内的开关S15和S16闭合，储能电池1通过变换器DC/AC 1以给定电流向A相节点输出功率，以减轻台区变压器A相的供电电流；同时，开关连接器3内的开关S35和S36闭合，储能电池3通过变换器DC/AC 3以给定电流/>向C相节点输出功率，以减轻台区变压器C相的供电电流，通过储能电池的这种功率注入，承担部分负荷功率需求，从而实现三相负荷平衡。
假设某时刻中心控制器CPU检测到储能电池1储能不足而储能电池2处于闲置且储能盈满状态，中心控制器CPU断开开关连接器1的可控开关S15并闭合可控开关S13，然后再闭合开关连接器2的S25，此时电路中储能电池1退出逆变回路，而储能电池2通过开关连接器2的S25以及开关连接器1的S13和S16与变换器DC/AC1连接，通过该设置即实现了储能电池2向A相节点输出电功率，从而解决了储能不足导致本装置不能运行的问题；与此同时，中心控制器CPU控制闭合开关连接器1的S12，启动双向DC/AC2通过S12向储能电池1反向充电，通过这样的设置保证了对储能不足的电池及时充电。
同理，若储能电池1和储能电池3之间的切换，只要控制S11、S15、S14、S16以及S32、S34、S35以及S36之间的开关状态即可实现储能充足的电池输出电功率以及储能匮乏的电池及时充电。若储能电池2和储能电池3之间的切换，只要控制S21、S25、S23、S26以及S31、S33、S35以及S36之间的开关状态也可实现储能充足的电池输出电功率以及储能匮乏的电池及时充电。由于三相不平衡装置平衡时，至少有一相电池不需要向外输出功率，从而为电池的自由切换提供了可能。这种控制方法实现了储能电池的灵活应用，保证了储能装置始终具有足够的能量。
开关连接器的这种连接方法优点在于采用的开关少，通过控制既可以方便地将能量丰盈的储能电池接入到需要平衡的双向DC/AC变换器中，也可以将能量匮乏的储能电池及时充电，且储能电池的充电和放电同时进行并不需要停机。
上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
以上所述仅为本申请的实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于台区的三相负荷不平衡控制装置的控制方法，适用于基于台区的三相负荷不平衡控制装置，所述控制装置包括储能电池、开关连接器、双向DC/AC变换器、中心控制器CPU、电压电流传感器组成，在所述控制装置中：
台区内负荷节点处的三相电力线安装有电压电流传感器，双向DC/AC变换器输出连接于电压电流传感器和负荷之间，中心控制器CPU采集节点处以及储能电池输出点的电压、电流信号；
所述开关连接器内部有六个可控开关S1-S6，开关连接器设有连接口为M端口、N端口、P端口、开关连接输出端口S_S1、S_S2、S_S3、S_S4以及可控开关信号控制端口C1-C8；
开关连接器M端口与储能电池输出连接，开关连接器P端口与双向DC/AC变换器输入连接，开关连接器的信号控制端口C1-C8与中心控制器CPU连接；
所述储能电池分成三组，分别为储能电池1、储能电池2、储能电池3；开关连接器分成三组，分别为开关连接器1、开关连接器2、开关连接器3；双向DC/AC变换器分为三组，分别为DC/AC变换器1、DC/AC变换器2以及DC/AC变换器3；每一组储能电池容量相同，每组储能电池分别与对应开关连接器一对一连接；每组开关连接器与对应DC/AC变换器一对一连接；开关连接器1、开关连接器2、开关连接器3两两互连；
其特征在于，所述控制方法包括：
启动三相负荷不平衡装置；
中心控制器采集节点处电力线流过的电流，计算负荷电流的不平衡度，当超过设定的电流不平衡度阈值时，获取储能电池并网运行的给定电流大小和相位，通过通讯方式将给定电流发送给相应的双向变换器DC/AC,控制双向变换器DC/AC输出电能，承担部分负荷的功率需求；
还包括：
如果某时刻中心控制器CPU检测到储能电池1储能不足而储能电池2处于闲置且储能盈满状态，中心控制器CPU断开开关连接器1的可控开关S15并闭合可控开关S13；
闭合开关连接器2的S25，电路中储能电池1退出逆变回路，储能电池2通过开关连接器2的S25以及开关连接器1的S13和S16与变换器DC/AC1连接。
2.根据权利要求1所述的基于台区的三相负荷不平衡控制装置的控制方法，其特征在于，在所述控制装置中：
开关连接器包括开关连接器1、开关连接器2、开关连接器3，开关连接器输出与双向DC/AC变换器的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的基于台区的三相负荷不平衡控制装置的控制方法，其特征在于，在所述控制装置中：
开关连接器1的S_S1、S_S2分别连接至开关连接器2、开关连接器3的P端口，开关连接器1的S_S3、S_S4分别连接至开关连接器2、开关连接器3的N端口；
开关连接器2的S_S1、S_S2分别连接至开关连接器1、开关连接器3的P端口，开关连接器2的S_S3、S_S4分别连接至开关连接器1、开关连接器3的N端口；
开关连接器3的S_S1、S_S2分别连接至开关连接器1、开关连接器2的P端口，开关连接器3的S_S3、S_S4分别连接至开关连接器1、开关连接器2的N端口。
4.根据权利要求1所述的基于台区的三相负荷不平衡控制装置的控制方法，其特征在于，在所述控制装置中：
储能电池包括储能电池1、储能电池2、储能电池3，每一组储能电池容量相同，每组储能电池与对应的开关连接器连接；
双向DC/AC变换器包括DC/AC 1、DC/AC 2以及DC/AC 3。
5.根据权利要求1所述的基于台区的三相负荷不平衡控制装置的控制方法，其特征在于，在所述三相负荷不平衡控制装置启动运行前，还包括：
开关连接器所有可控开关均处于断开状态；
如果某时刻中心控制器CPU检测到三相不平衡，投入A、C的储能电池运行，即A相储能电池1和C相储能电池3投入运行；
中心控制器CPU控制开关连接器1内的开关，开关连接器1内的开关S15和S16闭合，储能电池1通过变换器DC/AC 1以给定电流向A相节点输出功率，以减轻台区变压器A相的供电电流；
开关连接器3内的开关S35和S36闭合，储能电池3通过变换器DC/AC 3以给定电流向C相节点输出功率，以减轻台区变压器C相的供电电流。
6.根据权利要求1所述的基于台区的三相负荷不平衡控制装置的控制方法，其特征在于，还包括：
若储能电池1和储能电池3之间的切换，控制储能电池1内部的可控开关S11、S15、S14、S16以及储能电池3内部的可控开关S32、S34、S35以及S36之间的开关状态实现储能充足的电池输出电功率以及储能匮乏的电池及时充电；
若储能电池2和储能电池3之间的切换，控制储能电池2内部的可控开关S21、S25、S23、S26以及储能电池3内部的可控开关S31、S33、S35以及S36之间的开关状态也可实现储能充足的电池输出电功率以及储能匮乏的电池及时充电。
7.根据权利要求1所述的基于台区的三相负荷不平衡控制装置的控制方法，其特征在于，还包括：
计算负载的三相不平衡度，根据不平衡度设定阈值控制开关连接器的工作方式，发送给定指令给双向DC/AC变换器，使其输出给定电流，启动三相负荷不平衡控制装置运行。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014199628A1 (ja) * 2013-06-14 2014-12-18 株式会社 東芝 電力制御蓄電装置
CN107863778A (zh) * 2017-12-12 2018-03-30 山东大学 一种换相储能式三相负荷不平衡治理装置及方法
CN110679054A (zh) * 2017-06-02 2020-01-10 松下知识产权经营株式会社 蓄电系统
CN110768282A (zh) * 2019-11-18 2020-02-07 广州供电局有限公司 储能装置及配电装置
CN110854886A (zh) * 2019-11-29 2020-02-28 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 基于储能装置分相平衡的控制系统及方法
CN111463814A (zh) * 2020-05-26 2020-07-28 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种储能变流器和三相分相控制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014199628A1 (ja) * 2013-06-14 2014-12-18 株式会社 東芝 電力制御蓄電装置
CN110679054A (zh) * 2017-06-02 2020-01-10 松下知识产权经营株式会社 蓄电系统
CN107863778A (zh) * 2017-12-12 2018-03-30 山东大学 一种换相储能式三相负荷不平衡治理装置及方法
CN110768282A (zh) * 2019-11-18 2020-02-07 广州供电局有限公司 储能装置及配电装置
CN110854886A (zh) * 2019-11-29 2020-02-28 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 基于储能装置分相平衡的控制系统及方法
CN111463814A (zh) * 2020-05-26 2020-07-28 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种储能变流器和三相分相控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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基于储能技术的不平衡负载下光伏并网控制系统研究;孟彦京;杜鹃;马汇海;;陕西科技大学学报(第05期);全文 *

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