CN115528706A - 一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电力调节技术领域,其目的在于提供一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法及装置。本发明先接收三相电源的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值,再根据三相线电流值得到三相电源的三相负荷不平衡度,并在三相负荷不平衡度大于预设值范围且三相电源的至少两相电流处于过零点时刻和/或至少两相电压值处于过零点时刻时,驱动调相模块进行三相负荷的调配,还在三相负荷不平衡度不大于预设值范围且中性线电流值未在预设的界定值范围内时驱动无功补偿模块进行无功补偿,以便降低三相负荷不平衡度和中性线电流值的大小,直至中性线电流值无限趋近于零,由此降低变压器损耗,进而提高配电变压器效率。

Description

一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法及装置
技术领域
本发明属于电力调节技术领域,具体涉及一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法及装置。
背景技术
变压器损耗是影响变压器效率的关键因素,尤其是三相负荷不平衡时变压器损耗更大,由此,对于低压供配电系统而言,往往希望三相负荷率相同,以降低损耗。用户侧三相负载接入电网的不确定性又是影响三相负荷不平衡的关键因素。对于电力系统而言,三相负荷不平衡更多的发生在用户用电端。而目前低压供配电系统较多的是Dyn11和Yyn0联结方式的10kV电压等级的配电系统,同时,10kV配电变压器数量多,总容量大,运行过程中的电能损耗也较大,较容易发生三相负荷不平衡。
为了控制三相负荷不平衡,国家电网公司企标Q/GDW1519-2014《配电网运维规程》规定,配电变压器的负荷不平衡度应符合:Yyn0接线变压器负荷不平衡度不大于15%,零线电流不大于变压器额定电流的25%;Dyn11接线变压器负荷不平衡度不大于25%,零线电流不大于变压器额定电流的40%。国标GB50052《变压器运行规程》、《供配电设计规范》中都规定了Y/Yn0接线的配电变压器运行时中线电流不能超过变压器相、线电流的25%。一般要求电力变压器低压电流的不平衡度不得超过10%,低压干线及主变支线始端的电流不平衡度不得超过20%。此外,相关规定要求:变压器短时过负荷运行时,夏季不得大于15%,冬季不得大于1/3,一般情况过负荷不得大于2小时,最大不超过1.3倍变压器额定容量。由此可见,探究三相负荷不平衡度因素对变压器效率影响,以实现配电变压器最佳的经济运行效率,对提高供电质量和节能降损具有重要意义。
发明人查阅相关文献发现,现有技术中,大多只是对变压器损耗建立理论分析,有的也给出了模型和治理办法,但在实际中缺乏应用;有的提出控制换相开关调整有功负荷来实现三相平衡降低损耗的办法,但是实际可调整的范围很小,且还会给电网带来其它不良影响。因而,目前尚未发现一种能够实现三相负荷不平衡度的动态调整,以便有效提高配电变压器效率的调节装置。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题,本发明提供了一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法及装置。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,提供了一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法,应用于低压供配电系统中连接有三相负荷的三相电源,所述方法包括:
接收所述三相电源的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值,并根据所述相序信号和预设相序对应关系得到所述三相电源的相序状态,根据所述相位信号得到所述三相电源的相位状态,根据所述电压值和预设电压值范围得到所述三相电源的电压状态,根据所述电流值和预设电流值范围得到所述三相电源的电流状态;
根据所述三相线电流值得到所述三相电源的三相负荷不平衡度;
判断所述三相负荷不平衡度是否超出预设值范围,如是,则根据所述相序状态、相位状态和三相负荷不平衡度得到调相模块的调相状态,并在所述三相电源的至少两相电流处于过零点时刻和/或至少两相电压值处于过零点时刻时,根据所述调相模块的调相状态驱动所述调相模块进行三相负荷的调配,然后重新接收连接有三相负荷的三相电源的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值;如否,则进入下一步;
判断所述中性线电流值是否超出预设的界定值范围,如是,则驱动无功补偿模块进行无功补偿,以便降低三相负荷不平衡度和中性线电流值的大小;如否,则重新接收连接有三相负荷的三相电源的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值。
本发明可减少因三相不平衡度异常对低压配电网与用电设备造成的不良影响,以降低线路与变压器的电能损耗,提高变压器效率。具体地,本发明在实施过程中,通过接收所述三相电源的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值,再根据所述三相线电流值得到所述三相电源的三相负荷不平衡度,并在三相负荷不平衡度大于预设值范围且三相电源的至少两相电流处于过零点时刻和/或至少两相电压值处于过零点时刻时,驱动所述调相模块进行三相负荷的调配,还在三相负荷不平衡度不大于预设值范围且中性线电流值未在预设的界定值范围内时驱动所述无功补偿模块进行无功补偿,以便降低三相负荷不平衡度和中性线电流值的大小,直至中性线电流值无限趋近于零,由此降低变压器损耗,进而提高配电变压器效率。
在一个可能的设计中,根据所述三相线电流值得到所述三相电源的三相负荷不平衡度,包括:
根据三相线电流值,得到所述三相电源中各相的负载率;
根据各相的负载率,得到所述三相电源的三相负荷不平衡度。
在一个可能的设计中,所述三相电源中任一相的负载率为:
Figure BDA0003913125800000031
式中,Iφ为所述三相电源中任一相的电流信号,IN为所述三相电源的变压器二次侧的额定电流。
在一个可能的设计中,所述三相电源的三相负荷不平衡度为:
Kχ=βA 2B 2C 2,χ∈{U,I,P};
式中,βA为所述三相电源中A相的负载率,βB为所述三相电源中B相的负载率,βC为所述三相电源中C相的负载率;所述三相电源的三相负荷不平衡度的预设值范围为0≤Kχ≤3。
在一个可能的设计中,所述方法还包括:
对所述相序状态、相位状态、电压状态和电流状态进行处理,并在判定所述相序状态、电压状态和/或电流状态处于故障状态时,驱动所述调相模块断开所述三相电源与所述三相负荷之间的连接,同时驱动所述无功补偿模块断开;
在预设计时时长后,重新获取所述相序状态、相位状态、电压状态和电流状态,直到判定所述相序状态、电压状态和电流状态处于正常状态时,驱动所述调相模块接通所述三相电源与所述三相负荷之间的连接,同时驱动所述无功补偿模块运行。
在一个可能的设计中,所述方法还包括:
在判定所述相序状态、电压状态和/或电流状态处于故障状态时,通过预设的相序算法得到三相电源的缺失相,以便对所述三相电源进行检修。
在一个可能的设计中,所述方法还包括:
根据所述三相线电流值得到所述三相电源的合成电流值;
根据所述合成电流值和所述中性线电流值,如所述合成电流值和所述中性线电流值的差大于0,则判定所述三相电源漏电,否则判定所述三相电源未漏电。
第二方面,提供了一种用于实现配电变压器效率最大化的调节装置,其特征在于:应用于低压供配电系统中连接有三相负荷的三相电源,所述装置包括控制模块、相序检测模块、相位检测模块、电压采样模块、电流采样模块、调相模块和无功补偿模块;所述相序检测模块、所述相位检测模块、所述电压采样模块、所述电流采样模块和所述无功补偿模块的输入端均与所述三相电源连接,所述相序检测模块、所述相位检测模块、所述电压采样模块、所述电流采样模块和所述无功补偿模块的输出端均与所述控制模块连接;所述调相模块的输入端与所述三相电源连接,所述调相模块的输出端与所述三相负荷连接,所述调相模块的受控端与所述控制模块连接;其中,
所述相序检测模块,用于检测所述三相电源的相序以得到相序信号,并将所述相序信号发送至所述控制模块;
所述相位检测模块,用于检测所述三相负载接入到所述三相电源时的三相相位以得到相位信号,并将所述相位信号发送至所述控制模块;
所述电压检测模块,用于检测所述三相电源的电压值,并将所述电压值发送至所述控制模块;
所述电流检测模块,用于检测所述三相电源的三相线电流值和三相电源的中性线电流值,并将所述三相线电流值和所述中性线电流值发送至所述控制模块;
所述控制模块,用于接收所述三相电源的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值,并根据所述相序信号和预设相序对应关系得到所述三相电源的相序状态,根据所述相位信号得到所述三相电源的相位状态,根据所述电压值和预设电压值范围得到所述三相电源的电压状态,根据所述电流值和预设电流值范围得到所述三相电源的电流状态;
所述控制模块,还用于接收所述电流检测模块输出的三相线电流值,并根据三相线电流值得到所述三相电源的三相负荷不平衡度,再在三相负荷不平衡度大于预设值范围时,根据所述相序状态、相位状态和三相负荷不平衡度得到调相模块的调相状态,并在所述三相电源的至少两相电流处于过零点时刻和/或至少两相电压值处于过零点时刻时,根据所述调相模块的调相状态驱动所述调相模块进行三相负荷的调配;
所述控制模块,还用于在三相负荷不平衡度不大于预设值范围时,判断所述中性线电流值是否超出预设的界定值范围,如是,则驱动无功补偿模块进行无功补偿,以便降低三相负荷不平衡度和中性线电流值的大小;如否,则重新接收连接有三相负荷的三相电源的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值。
在一个可能的设计中,所述控制模块,还用于根据所述相序信号和预设相序对应关系得到所述三相电源的相序状态,用于根据所述相位信号得到所述三相电源的相位状态,用于根据所述电压值和预设电压值范围得到所述三相电源的电压状态,用于根据所述电流值和预设电流值范围得到所述三相电源的电流状态;所述控制模块,还用于对所述相序状态、相位状态、电压状态和电流状态进行处理,并在所述控制模块判定所述相序状态、电压状态和/或电流状态处于故障状态时,驱动所述调相模块断开所述三相电源与所述三相负荷之间的连接,同时驱动所述无功补偿模块断开,再在预设计时时长后,重新获取所述相序状态、相位状态、电压状态和电流状态,直到所述控制模块判定所述相序状态、电压状态和电流状态处于正常状态时,驱动所述调相模块接通所述三相电源与所述三相负荷之间的连接,同时驱动所述无功补偿模块运行。
在一个可能的设计中,所述相序检测模块的信号输入端为四个,且分别与所述三相电源的A相、B相、C相和中性线连接,所述相序检测模块的信号输出端为四个且均与所述控制模块连接;所述相位检测模块的信号输入端为四个,且分别与所述三相电源的A相、B相、C相和中性线连接,所述相位检测模块的信号输出端为四个且均与所述控制模块连接;所述电流采样模块的信号输入端为四个,且分别与所述三相电源的A相、B相、C相和中性线连接,所述电流采样模块的信号输出端为四个且均与所述控制模块连接;所述调相模块的信号输入端为三个,且分别与所述三相电源的A相、B相、C相连接,所述调相模块的信号输出端与三相负载连接,所述调相模块的受控端与所述控制模块连接;所述无功补偿模块的信号输入端为三个,且分别与所述三相电源的A相、B相、C相连接,所述无功补偿模块的信号输出端与所述控制模块连接,所述无功补偿模块的补偿方式分为三角形连接的电容器组的三相共补和星形连接方式的电容器组的分相补偿。
第三方面,提供了一种用于实现配电变压器效率最大化的调节系统,用于实现如上述任一项所述的用于实现配电变压器效率最大化的调节方法;所述用于实现配电变压器效率最大化的调节系统包括
第四方面,提供了一种电子设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序指令;以及,
处理器,用于执行所述计算机程序指令从而完成如上述任一项所述的用于实现配电变压器效率最大化的调节方法的操作。
第五方面,提供了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机可读取的计算机程序指令,所述计算机程序指令被配置为运行时执行如上述任一项所述的用于实现配电变压器效率最大化的调节方法的操作。
附图说明
图1是实施例1中一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法的流程图;
图2是实施例1中三相电源和无功补偿模块的简化原理图;
图3是实施例1中三相电源的电压向量关系图;
图4是实施例2中一种用于实现配电变压器效率最大化的调节装置的结构框图;
图5是实施例2中一种用于实现配电变压器效率最大化的调节装置的应用框图;
图6是实施例2中控制模块的引脚图;
图7是实施例2中相序检测模块的引脚图;
图8是实施例2中相位检测模块的引脚图;
图9是实施例2中三相电源、调相模块和三相负载的电路原理图;
图10是实施例2中三相电源和无功补偿模块的电路原理图;
图11是实施例2中用于实现配电变压器效率最大化的调节装置在应用时的接线图;
图12是实施例2中用于实现配电变压器效率最大化的调节装置在应用时的另一种实施方式的接线图。
具体实施方式
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,下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍,显而易见地,下面关于附图结构的描述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。在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。
实施例1:
本实施例公开了一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法,可以但不限于由具有一定计算资源的计算机设备或虚拟机执行,例如由个人计算机、智能手机、个人数字助理或可穿戴设备等电子设备执行,或者由虚拟机执行。本实施例中的方法基于分别与相序检测模块、相位检测模块、电压采样模块、电流采样模块和无功补偿模块通信连接的控制模块执行。
如图1所示,一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法,应用于低压供配电系统中连接有三相负荷的三相电源300,可以但不限于包括有如下步骤:
S1.接收所述三相电源300的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值,并根据所述相序信号和预设相序对应关系得到所述三相电源300的相序状态,根据所述相位信号得到所述三相电源300的相位状态,根据所述电压值和预设电压值范围得到所述三相电源300的电压状态,根据所述电流值和预设电流值范围得到所述三相电源300的电流状态;
S2.根据所述三相线电流值得到所述三相电源300的三相负荷不平衡度;
具体地,本实施例中,根据所述三相线电流值得到所述三相电源的三相负荷不平衡度,包括:
S201.根据三相线电流值,得到所述三相电源中各相的负载率;
S202.根据各相的负载率,得到所述三相电源的三相负荷不平衡度。
本实施例中,所述三相电源中任一相的负载率为:
Figure BDA0003913125800000081
式中,Iφ为所述三相电源中任一相的电流信号,IN为所述三相电源的变压器二次侧的额定电流。
本实施例中,所述三相电源的三相负荷不平衡度为:
Kχ=βA 2B 2C 2,χ∈{U,I,P};
式中,βA为所述三相电源中A相的负载率,βB为所述三相电源中B相的负载率,βC为所述三相电源中C相的负载率;所述三相电源的三相负荷不平衡度的预设值范围为0≤Kχ≤3。
S3.判断所述三相负荷不平衡度是否超出预设值范围,如是,则根据所述相序状态、相位状态和三相负荷不平衡度得到调相模块200的调相状态,并在所述三相电源300的至少两相电流处于过零点时刻和/或至少两相电压值处于过零点时刻时,根据所述调相模块200的调相状态驱动所述调相模块进行三相负荷的调配,然后重新接收连接有三相负荷的三相电源300的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值;如否,则进入下一步;
S4.判断所述中性线电流值是否超出预设的界定值范围,如是,则驱动无功补偿模块进行无功补偿,以便降低三相负荷不平衡度和中性线电流值的大小,直至中性线电流值无限趋近于零;如否,则重新接收连接有三相负荷的三相电源300的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值。
应当理解的是,预设的界定值范围即为无功补偿范围,以便于确定是否对三相电源300进行无功补偿。
发明人通过大量实验研究发现,无功补偿模块210进行无功补偿时,消除中性线电流的最佳方式如下:
(1)C相感性负载引起的三相不平衡投切C相和B相补偿,三相三角形共补微调;
(2)B相感性负载引起的三相不平衡投切A相和B相补偿,三相共补微调;
(3)A相感性负载引起的三相不平衡投切A相和C相补偿;
(4)A和B相感性负载引起的三相不平衡投切A相补偿,三相共补微调;
(5)B和C相感性负载引起的三相不平衡投切B相补偿,三相共补微调;
(6)C和A相感性负载引起的三相不平衡投切C相补偿,三相共补微调;
(7)A和B和C相感性负载引起的三相不平衡投切A相、B相、C相补偿,三相共补微调;
具体地,本实施例中,无功补偿模块210进行无功补偿过程中,无功补偿电容量的获取步骤如下:
如图2所示,为三相电源300和无功补偿模块210的简化原理图,其中无功补偿模块210的具体原理图详见图10,其由星形连接的电容器组和三角形连接的电容器组组成,假设A相、B相、C相进行补偿后的三相支路电流分别为:ia Q,ib Q,ic Q,三相共补的相间电流分别为iab,ibc,ica
具体地,星形连接的电容器组中,A相电容器的容值为Ca,B相电容器的容值为Cb,C相电容器的容值为Cc,三角形连接的电容器组中,三边电容分别为Cca、Cbc和Cab,其中,Ca、Cb、Cc、Cca、Cbc和Cab的容值均可通过下文(1)-(7)中的相关算式确定,以此进行无功补偿。
如图3所示,为三相电源300的电压向量关系图,以便辅助后续的数学建模,其中图3(a)为三相线电压与三相相电压的向量关系图,图3(b)为三相线电压与三相相电压的矢量关系图。由图3可知,三相电源300中三相线电压分别为:
Figure BDA0003913125800000091
由于电容电流超前电压90°,则流过各电容器的电流分别为:
ia Q=Ia Q∠90°,ib Q=Ib Q∠-30°,ic Q=Ic Q∠210°
iab=Iab∠120°,ibc Q=Ibc∠0°,ica Q=Ica∠240°
根据无功补偿的方式不同,无功补偿电容量的取值也不同,分别如下:
(1)C相感性负载引起的三相不平衡投切C相和B相补偿方式的电容量的计算流程为:由于电容电流超前电压90°,则
Figure BDA0003913125800000101
因为要补偿后使中性线电流In=0,即
in=ia+ib+ic+ib Q+ic Q=0 (2)
将(2)式代入(1)式,并化简可得:
Figure BDA0003913125800000102
对(3)式求解可得:
Figure BDA0003913125800000103
需要接入的电容为:
Figure BDA0003913125800000104
三相共补微调计算:
针对图2,根据基尔霍夫KCL定律可得:
Figure BDA0003913125800000105
对(4)式化简可得:
Figure BDA0003913125800000106
对(5)式求解可得:
Figure BDA0003913125800000107
式中,
Figure BDA0003913125800000111
Figure BDA0003913125800000112
(2)B相感性负载引起的三相不平衡投切A相和B相补偿方式的电容量的计算流程为:
由于电容电流超前电压90°,则
Figure BDA0003913125800000113
因为要补偿后使中性线电流In=0,即
in=ia+ib+ic+ib Q+ia Q=0 (2)
将(2)式代入(1)式,并化简可得:
Figure BDA0003913125800000114
对(3)式求解可得:
Figure BDA0003913125800000115
需要接入的电容容值为:
Figure BDA0003913125800000116
三相共补微调计算:
针对图2,根据基尔霍夫KCL定律可得:
Figure BDA0003913125800000117
对(4)式化简可得:
Figure BDA0003913125800000118
对(4)式求解可得:
Figure BDA0003913125800000121
式中,
Figure BDA0003913125800000122
Figure BDA0003913125800000123
Figure BDA0003913125800000124
(3)A相感性负载引起的三相不平衡投切A相和C相补偿方式的电容量的计算流程为:
由于电容电流超前电压90°,则
Figure BDA0003913125800000125
因为要补偿后使中性线电流In=0,即
in=ia+ib+ic+ic Q+ia Q=0 (2)
将(2)式代入(1)式,并化简可得:
Figure BDA0003913125800000126
对(3)式求解可得:
Figure BDA0003913125800000127
需要接入的电容容值为:
Figure BDA0003913125800000128
三相共补微调计算:
针对图2,根据基尔霍夫KCL定律可得:
Figure BDA0003913125800000129
对(4)式化简可得:
Figure BDA00039131258000001210
对(4)式求解可得:
Figure BDA0003913125800000131
式中,
Figure BDA0003913125800000132
Figure BDA0003913125800000133
(4)A和B相感性负载引起的三相不平衡投切A相补偿方式的电容量的计算流程为:
由于电容电流超前电压90°,则
ia Q=Ia Q∠90° (1)
因为要补偿后使中性线电流In=0,即
in=ia+ib+ic+ia Q=0 (2)
将(2)式代入(1)式,并化简可得:
Ia Q=-n (3)
需要接入的电容为:
Figure BDA0003913125800000134
三相共补微调计算:
针对图2,根据基尔霍夫KCL定律可得:
Figure BDA0003913125800000135
对(4)式化简可得:
Figure BDA0003913125800000136
对(4)式求解可得:
Figure BDA0003913125800000137
Figure BDA0003913125800000141
(5)B和C相感性负载引起的三相不平衡投切B相补偿方式的电容量的计算流程为:由于电容电流超前电压90°,则
ib Q=Ib Q∠-30° (1)
因为要补偿后使中性线电流In=0,即
in=ia+ib+ic+ib Q=0 (2)
将(2)式代入(1)式,并化简可得:
Figure BDA0003913125800000142
需要接入的电容为:
Figure BDA0003913125800000143
三相共补微调计算:
针对图2,根据基尔霍夫KCL定律可得:
Figure BDA0003913125800000144
对(4)式化简可得:
Figure BDA0003913125800000145
对(4)式求解可得:
Figure BDA0003913125800000146
Figure BDA0003913125800000147
(6)C和A相感性负载引起的三相不平衡投切C相补偿方式的电容量的计算流程为:
由于电容电流超前电压90°,则
ic Q=Ic Q∠210° (1)
因为要补偿后使中性线电流In=0,即
in=ia+ib+ic+ic Q=0 (2)
将(2)式代入(1)式,并化简可得:
Figure BDA0003913125800000151
需要接入的电容为:
Figure BDA0003913125800000152
三相共补微调计算:
针对图2,根据基尔霍夫KCL定律可得:
Figure BDA0003913125800000153
对(4)式化简可得:
Figure BDA0003913125800000154
对(4)式求解可得:
Figure BDA0003913125800000155
Figure BDA0003913125800000156
(7)A和B和C相感性负载引起的三相不平衡投切A、B、C相补偿方式的电容量的计算流程为:
由于电容电流超前电压90°,则
Figure BDA0003913125800000157
因为要补偿后使中性线电流In=0,即
in=ia+ib+ic+ic Q+ib Q+ia Q=0 (2)
将(2)式代入(1)式,并化简可得:
Figure BDA0003913125800000161
对(3)式求解可得:
Ia Q=Ia Q
Figure BDA0003913125800000162
Figure BDA0003913125800000163
需要接入的电容容值为:
Figure BDA0003913125800000164
Figure BDA0003913125800000165
三相共补微调计算:
针对图2,根据基尔霍夫KCL定律可得:
Figure BDA0003913125800000166
对(4)式化简可得:
Figure BDA0003913125800000167
对(4)式求解可得:
Figure BDA0003913125800000168
Figure BDA0003913125800000169
本实施例可减少因三相不平衡度异常对低压配电网与用电设备造成的不良影响,以降低线路与变压器的电能损耗,提高变压器效率。具体地,本实施例在实施过程中,通过接收所述三相电源300的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值,再根据所述三相线电流值得到所述三相电源300的三相负荷不平衡度,并在三相负荷不平衡度大于预设值范围且三相电源300的至少两相电流处于过零点时刻和/或至少两相电压值处于过零点时刻时,驱动所述调相模块进行三相负荷的调配,还在三相负荷不平衡度不大于预设值范围且中性线电流值未在预设的界定值范围内时驱动所述无功补偿模块210进行无功补偿,以便降低三相负荷不平衡度和中性线电流值的大小,直至中性线电流值无限趋近于零,由此降低变压器损耗,进而提高配电变压器效率。
具体地,本实施例中,当三相负荷不平衡时,配电变压器的效率为:
Figure BDA0003913125800000171
式中,P0为变压器铁损,K为变压器变比,IN为额定电流,ZCU为绕组铜抗。
具体地,本实施例中,A相电压值、B相电压值和C相电压值为检测到的对应各个相的电压值,且当各相的电压值都位于预设电压值范围内,则所述控制模块100判定三相电源300的各个相的电压正常;当A相电压值、B相电压值或C相电压值中存在至少一个电压值位于预设电压范围外时,则判定该至少一个电压值对应相的电压异常,且该至少一个电压值的电压超出预设电压范围的最大值时为过压,低于预设电压范围的最小值时为欠压。具体地,当三相电压高于260v是为过电压,低于175v为欠压,处于245v时为过电压回复状态,处于190v为欠电压回复状态。本实施例中,当A相电压值、B相电压值和C相电压值中至少两个电压值处于过零点时刻时,控制模块100驱动所述调相模块200进行调相。
本实施例中,电流检测模块检测得到的三相线电流值包括A相电流值、B相电流值和C相电流值,当各相电流值均位于预设电流值范围内时,则所述控制模块100判定三相电源300的各相的电流正常;当A相电流值、B相电流值或C相电流值中存在至少一个电流值位于预设电流值范围外时,则该至少一个电流值对应相的电流为异常,且该至少一个电流值的电流超出预设电流值范围的最大值时为过流,具体地,三相电流大于额定电流20%为过流,低于所述预设电流值范围的最小值时为欠流。当所述A相电流值、B相电流值和C相电流值至少两个信号处于过零点时刻时,控制模块100驱动所述调相模块200进行调相。
具体地,三相负荷不平衡度也可为:
Figure BDA0003913125800000181
式中,Iav为三相平均电流,即
Figure BDA0003913125800000182
Figure BDA0003913125800000183
为相电流值,即,Ia、Ib和Ic为三相线电流值。
本实施例中,还定义三相负荷平衡度为:
Figure BDA0003913125800000184
式中,I0为中性线电流值。
本实施例中,所述方法还包括:
S5.对所述相序状态、相位状态、电压状态和电流状态进行处理,其中,所述相序状态、电压状态以及电流状态均分别有三种状态,即为正常状态、异常状态和故障状态,并在所述控制模块100判定所述相序状态、电压状态和/或电流状态处于故障状态时,驱动所述调相模块断开所述三相电源300与所述三相负荷之间的连接,同时驱动所述无功补偿模块210断开,进而切掉无功补偿,以有效保障所述三相电源300的安全性;
S6.在预设计时时长后,重新获取所述相序状态、相位状态、电压状态和电流状态,直到所述控制模块100判定所述相序状态、电压状态和电流状态处于正常状态时,驱动所述调相模块接通所述三相电源300与所述三相负荷之间的连接,同时驱动所述无功补偿模块210运行。
本实施例中,所述方法还包括:
S7.在所述控制模块100判定所述相序状态、电压状态和/或电流状态处于故障状态时,通过预设的相序算法得到三相电源300的缺失相,以便对所述三相电源300进行检修。
具体地,如检测到A相电源的输出信号为0,则判定A相为三相电源300的缺失相,以此类推。
需要说明的是,本实施例中,当所述控制模块100判定所述相序状态、电压状态和电流状态处于异常状态时,可基于本实施例中的调节装置自动对其调节;当所述控制模块100判定所述相序状态、电压状态和电流状态处于故障状态时,如相序状态处于故障状态时,通过预设的相序算法得到三相电源300具体缺失的相,以便于用户通过人工手动修复的方式进行检修,由此可以极大地提高工作人员的检修效率,降低运维成本,进而可使得所述控制模块100判定所述相序状态、电压状态和电流状态恢复正常状态。
本实施例中,所述方法还包括:
S8.根据所述三相线电流值得到所述三相电源300的合成电流值;
S9.根据所述合成电流值和所述中性线电流值,如所述合成电流值和所述中性线电流值的差大于0,则判定所述三相电源300漏电,否则判定所述三相电源300未漏电。由此,可实现对三相电源300的漏电检测,进而可节约漏电保护器。
实施例2:
本实施例公开了一种用于实现配电变压器效率最大化的调节装置,应用于低压供配电系统中连接有三相负荷的三相电源300,用于实现实施例1中的方法,如图4至图8所示,所述装置包括控制模块100、相序检测模块110、相位检测模块120、电压采样模块130、电流采样模块140、调相模块200和无功补偿模块210;所述相序检测模块110、所述相位检测模块120、所述电压采样模块130、所述电流采样模块140和所述无功补偿模块210的输入端均与所述三相电源300连接,所述相序检测模块110、所述相位检测模块120、所述电压采样模块130、所述电流采样模块140和所述无功补偿模块210的输出端均与所述控制模块100连接;所述调相模块200的输入端与所述三相电源300连接,所述调相模块200的输出端与所述三相负荷连接,所述调相模块200的受控端与所述控制模块100连接;其中,
所述相序检测模块110,用于检测所述三相电源300的相序以得到相序信号,并将所述相序信号发送至所述控制模块100;
所述相位检测模块120,用于检测所述三相负载400接入到所述三相电源300时的三相相位以得到相位信号,并将所述相位信号发送至所述控制模块100;
所述电压检测模块,用于检测所述三相电源300的电压值,并将所述电压值发送至所述控制模块100;
所述电流检测模块,用于检测所述三相电源300的三相线电流值和三相电源300的中性线电流值,并将所述三相线电流值和所述中性线电流值发送至所述控制模块100;
所述控制模块100,用于接收所述三相电源300的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值,并根据所述相序信号和预设相序对应关系得到所述三相电源300的相序状态,根据所述相位信号得到所述三相电源300的相位状态,根据所述电压值和预设电压值范围得到所述三相电源300的电压状态,根据所述电流值和预设电流值范围得到所述三相电源300的电流状态;
所述控制模块100,还用于接收所述电流检测模块输出的三相线电流值,并根据三相线电流值得到所述三相电源300的三相负荷不平衡度,再在三相负荷不平衡度大于预设值范围时,根据所述相序状态、相位状态和三相负荷不平衡度得到调相模块200的调相状态,并在所述三相电源300的至少两相电流处于过零点时刻和/或至少两相电压值处于过零点时刻时,根据所述调相模块200的调相状态驱动所述调相模块进行三相负荷的调配;
所述控制模块100,还用于在三相负荷不平衡度不大于预设值范围时,判断所述中性线电流值是否超出预设的界定值范围,如是,则驱动所述无功补偿模块210进行无功补偿,以便降低三相负荷不平衡度和中性线电流值的大小,直至中性线电流值无限趋近于零,由此来降低损耗,进而提高配电变压器效率;如否,则重新接收连接有三相负荷的三相电源300的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值;应当理解的是,降低三相负荷不平衡度,同时中性线电流值逼近于零,方可实现所述配电变压器效率的最大化。
本实施例中,所述控制模块100,还用于根据所述相序信号和预设相序对应关系得到所述三相电源300的相序状态,其中,相序状态包括缺相状态、漏相状态等,用于根据所述相位信号得到所述三相电源300的相位状态,用于根据所述电压值和预设电压值范围得到所述三相电源300的电压状态,用于根据所述电流值和预设电流值范围得到所述三相电源300的电流状态;所述控制模块100,还用于对所述相序状态、相位状态、电压状态和电流状态进行处理,其中,所述相序状态、电压状态以及电流状态均分别有三种状态,即为正常状态、异常状态和故障状态,并在所述控制模块100判定所述相序状态、电压状态和/或电流状态处于故障状态时,驱动所述调相模块断开所述三相电源300与所述三相负荷之间的连接,同时驱动所述无功补偿模块210断开,进而切掉无功补偿,以有效保障所述三相电源300的安全性,再在预设计时时长后,重新获取所述相序状态、相位状态、电压状态和电流状态,直到所述控制模块100判定所述相序状态、电压状态和电流状态处于正常状态时,驱动所述调相模块接通所述三相电源300与所述三相负荷之间的连接,同时驱动所述无功补偿模块210运行,以使所述三相电源300再次对所述三相负荷进行供电,并接通所述无功补偿模块210的驱动脉冲,为无功补偿做准备。此外,本实施例中,当所述相序状态、电压状态和/或电流状态处于异常状态时,所述控制模块100作出响应,等待所述相序状态、电压状态和/或电流状态恢复正常,或自动调整所述相序状态、电压状态和/或电流状态恢复正常。控制模块100在所述控制模块100判定所述相序状态、电压状态和/或电流状态处于故障状态时,驱动所述调相模块断开所述三相电源300与所述三相负荷之间的连接,由此可以对三相电源300起到有效的监测作用,同时在所述三相电源300出现故障时,有效保障所述三相负荷的安全性。
本实施例中,所述控制模块100采用集成电路芯片,具有信号的处理能力,其可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,NP)等。还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其中的通用处理器可以是微处理器,也可以是任何常规的处理器等。在本实施例中,所述控制模块100采用单片机。具体的,所述控制模块100为采用工业级芯片STM32系列的单片机。应当理解的是,所述控制模块100中存储有缺相、漏相检测算法、过欠电压检测算法、过欠电流检测算法和漏电检测算法,以便实现对相序状态、相位状态、电压状态和电流状态等信息的处理以及对调相模块200和无功补偿模块210的控制。
具体地,本实施例中,所述相序检测模块110的信号输入端为四个,且分别与所述三相电源300的A相、B相、C相和中性线连接,所述相序检测模块110的信号输出端为四个且均与所述控制模块100连接,通过上述设置可以有效确保相序检测的准确性;所述相位检测模块120的信号输入端为四个,且分别与所述三相电源300的A相、B相、C相和中性线连接,所述相位检测模块120的信号输出端为四个且均与所述控制模块100连接,通过上述设置可以有效确保相位检测的准确性;所述电流采样模块140的信号输入端为四个,且分别与所述三相电源300的A相、B相、C相和中性线连接,所述电流采样模块140的信号输出端为四个且均与所述控制模块100连接,应当理解的是,电流采样模块140中与三相电源300的A相、B相、C相连接的信号输入端用于采集三相电源300的三相线电流值,电流采样模块140中与三相电源300的中性线连接的信号输入端用于采集三相电源300的中性线电流值;所述调相模块200的信号输入端为三个,且分别与所述三相电源300的A相、B相、C相连接,所述调相模块200的信号输出端与三相负载400连接,所述调相模块200的受控端与所述控制模块100连接;本实施例中,为了实现对所述三相电源300接入的所述三相负荷的动态调整,所述调相模块200为多个,所述调相模块200的数量根据三相负载400中负载的数量而定。
具体地,本实施例中,三相电源300、调相模块200和三相负载400的电路原理图如图9所示,其中调相模块200包括多组调相开关,且多组调相开关均采用基于大功率IGBT的固态继电器。
所述无功补偿模块210的信号输入端为三个,且分别与所述三相电源300的A相、B相、C相连接,所述无功补偿模块210的信号输出端与所述控制模块100连接,本实施例中,为了全面实现无功补偿的动态调整,所述无功补偿模块210为多个,所述无功补偿模块210的数量根据三相负载400中负载的数量而定,所述无功补偿模块210的补偿方式分为三角形连接的电容器组的三相共补和星形连接方式的电容器组的分相补偿。
具体地,本实施例中,三相电源300和无功补偿模块210的电路原理图如图10所示,其中和无功补偿模块210包括多组补偿投切开关,且多组所述补偿投切开关均采用基于大功率IGBT和电容组成的移动式补偿器。
此外,本实施例中,所述电压采样模块130采用过欠电压采样电路,所述电流采样模块140采用过欠电流采样电路和中性线电流值检测电路,所述控制模块100采用智能芯片STM32系列的单片机。
本实施例中,所述装置还包括显示模块160,所述显示模块160与所述控制模块100连接,所述显示模块160用于接收并显示所述控制模块100发送的三相电源300的相序状态、相位状态、电压状态、电流状态、三相负荷不平衡度和中性线电流值。需要说明的是,显示模块160可以显示各模块运行状态的具体情况,以使工作人员可以直观的了解所述三相电源300是否正常、异常或故障等。
所述装置还包括工作指示电路170,所述工作指示电路170与所述控制模块100连接,所述工作指示电路170用于接收所述控制模块100发送的工作指示信息并根据所述工作指示信息进行指示。应当理解的是,工作指示电路170可以包括但不限于声音报警电路、光报警电路、声光报警电路或短信报警电路中的一种或多种,只要能够实现报警以有效提示工作人员即可。具体地,本实施例中,所述工作指示电路170包括多个指示灯,所述相序检测模块110、电压采样模块130和电流采样模块140分别对应有至少一个指示灯。当所述相序检测模块110、电压检测模块和电流检测模块检测到相序状态、电压状态或电流状态中存在异常时,所述控制模块100控制检测到的状态为异常的相序检测模块110、电压采样模块130或电流采样模块140对应的指示灯闪烁。当所述相序检测模块110、电压检测模块和电流检测模块检测到相序状态、电压状态或电流状态中存在故障时,所述控制模块100控制检测到的状态为异常的相序检测模块110、电压采样模块130或电流采样模块140对应的指示灯点亮或熄灭。
本实施例中,所述装置还包括PWM脉冲电路180,所述PWM脉冲电路180的输入端为多个,且均与所述控制模块100相连接,所述PWM脉冲电路180的输出端为多个,且分别与所述无功补偿模块210连接,用于向所述无功补偿器模块通过其所需要的驱动信号。
本实施例中,所述装置还包括本地电源150,所述本地电源150分别与所述控制模块100、相序检测模块110、相位检测模块120、电压采样模块130、电流采样模块140、调相模块和无功补偿模块210连接,以便向所述控制模块100、相序检测模块110、相位检测模块120、电压采样模块130、电流采样模块140、调相模块和无功补偿模块210提供电力支持。
本实施例中,所述装置还包括重启与复位开关190,所述重启与复位开关190均与所述控制模块100连接。其中,重启开关用于实现本实施例中装置的一键重启,复位开关用于实现本实施例复位。
本实施例应用于低压供配电系统,本实施例应用时与用电负载的接线图如图11或图12所示,其可直接与三相电源300连接,也可通过断路器与三相电源300连接,断路器用以实现对本实施例及后级电路的保护,此处不予限制。具体地,本实施例中,控制模块100能够根据所述相序检测模块110检测到的相序得到的相序状态、相位检测模块120检测得到的相位状态、以及电流采样模块140检测的三相负荷不平衡度状态和中性线电流值状态,有效调整三相负荷的准确接入并动态适时进行无功补偿,可使中性线电流值逼近于零,来降低损耗,进而实现变压器效率的最大化。
实施例3:
本实施例公开了一种用于实现配电变压器效率最大化的调节系统,用于实现实施例1中用于实现配电变压器效率最大化的调节方法;所述用于实现配电变压器效率最大化的调节系统包括:
检测信息获取模块,用于接收所述三相电源300的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值,并根据所述相序信号和预设相序对应关系得到所述三相电源300的相序状态,根据所述相位信号得到所述三相电源300的相位状态,根据所述电压值和预设电压值范围得到所述三相电源300的电压状态,根据所述电流值和预设电流值范围得到所述三相电源300的电流状态;
三相负荷不平衡度计算模块,与所述检测信息获取模块通信连接,用于根据所述三相线电流值得到所述三相电源300的三相负荷不平衡度;
调节驱动模块,与所述三相负荷不平衡度计算模块通信连接,用于判断所述三相负荷不平衡度是否超出预设值范围,如是,则根据所述相序状态、相位状态和三相负荷不平衡度得到调相模块200的调相状态,并在所述三相电源300的至少两相电流处于过零点时刻和/或至少两相电压值处于过零点时刻时,根据所述调相模块200的调相状态驱动所述调相模块进行三相负荷的调配,然后重新接收连接有三相负荷的三相电源300的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值;如否,则判断所述中性线电流值是否超出预设的界定值范围,如是,则驱动所述无功补偿模块210进行无功补偿,以便降低三相负荷不平衡度和中性线电流值的大小;如否,则重新接收连接有三相负荷的三相电源300的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值。
实施例4:
在实施例1或3的基础上,本实施例公开了一种电子设备,该设备可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑或者台式电脑等。电子设备可能被称为用于终端、便携式终端、台式终端等,电子设备包括:
存储器,用于存储计算机程序指令;以及,
处理器,用于执行所述计算机程序指令从而完成如实施例1中任一所述的用于实现配电变压器效率最大化的调节方法的操作。
实施例5:
在实施例1、3至4任一项实施例的基础上,本实施例公开了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机可读取的计算机程序指令,所述计算机程序指令被配置为运行时执行如实施例1所述的用于实现配电变压器效率最大化的调节方法的操作。
需要说明的是,所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
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。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法,其特征在于:应用于低压供配电系统中连接有三相负荷的三相电源,所述方法包括:
接收所述三相电源的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值,并根据所述相序信号和预设相序对应关系得到所述三相电源的相序状态,根据所述相位信号得到所述三相电源的相位状态,根据所述电压值和预设电压值范围得到所述三相电源的电压状态,根据所述电流值和预设电流值范围得到所述三相电源的电流状态;
根据所述三相线电流值得到所述三相电源的三相负荷不平衡度;
判断所述三相负荷不平衡度是否超出预设值范围,如是,则根据所述相序状态、相位状态和三相负荷不平衡度得到调相模块的调相状态,并在所述三相电源的至少两相电流处于过零点时刻和/或至少两相电压值处于过零点时刻时,根据所述调相模块的调相状态驱动所述调相模块进行三相负荷的调配,然后重新接收连接有三相负荷的三相电源的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值;如否,则进入下一步;
判断所述中性线电流值是否超出预设的界定值范围,如是,则驱动无功补偿模块进行无功补偿,以便降低三相负荷不平衡度和中性线电流值的大小;如否,则重新接收连接有三相负荷的三相电源的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值。
2.根据权利要求1所述的一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法,其特征在于:根据所述三相线电流值得到所述三相电源的三相负荷不平衡度,包括:
根据三相线电流值,得到所述三相电源中各相的负载率;
根据各相的负载率,得到所述三相电源的三相负荷不平衡度。
3.根据权利要求2所述的一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法,其特征在于:所述三相电源中任一相的负载率为:
Figure FDA0003913125790000011
式中,Iφ为所述三相电源中任一相的电流信号,IN为所述三相电源的变压器二次侧的额定电流。
4.根据权利要求2所述的一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法,其特征在于:所述三相电源的三相负荷不平衡度为:
Kχ=βA 2B 2C 2,χ∈{U,I,P};
式中,βA为所述三相电源中A相的负载率,βB为所述三相电源中B相的负载率,βC为所述三相电源中C相的负载率;所述三相电源的三相负荷不平衡度的预设值范围为0≤Kχ≤3。
5.根据权利要求1所述的一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法,其特征在于:所述方法还包括:
对所述相序状态、相位状态、电压状态和电流状态进行处理,并在判定所述相序状态、电压状态和/或电流状态处于故障状态时,驱动所述调相模块断开所述三相电源与所述三相负荷之间的连接,同时驱动所述无功补偿模块断开;
在预设计时时长后,重新获取所述相序状态、相位状态、电压状态和电流状态,直到判定所述相序状态、电压状态和电流状态处于正常状态时,驱动所述调相模块接通所述三相电源与所述三相负荷之间的连接,同时驱动所述无功补偿模块运行。
6.根据权利要求5所述的一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法,其特征在于:所述方法还包括:
在判定所述相序状态、电压状态和/或电流状态处于故障状态时,通过预设的相序算法得到三相电源的缺失相,以便对所述三相电源进行检修。
7.根据权利要求1所述的一种用于实现配电变压器效率最大化的调节方法,其特征在于:所述方法还包括:
根据所述三相线电流值得到所述三相电源的合成电流值;
根据所述合成电流值和所述中性线电流值,如所述合成电流值和所述中性线电流值的差大于0,则判定所述三相电源漏电,否则判定所述三相电源未漏电。
8.一种用于实现配电变压器效率最大化的调节装置,其特征在于:应用于低压供配电系统中连接有三相负荷的三相电源,所述装置包括控制模块、相序检测模块、相位检测模块、电压采样模块、电流采样模块、调相模块和无功补偿模块;所述相序检测模块、所述相位检测模块、所述电压采样模块、所述电流采样模块和所述无功补偿模块的输入端均与所述三相电源连接,所述相序检测模块、所述相位检测模块、所述电压采样模块、所述电流采样模块和所述无功补偿模块的输出端均与所述控制模块连接;所述调相模块的输入端与所述三相电源连接,所述调相模块的输出端与所述三相负荷连接,所述调相模块的受控端与所述控制模块连接;其中,
所述相序检测模块,用于检测所述三相电源的相序以得到相序信号,并将所述相序信号发送至所述控制模块;
所述相位检测模块,用于检测所述三相负载接入到所述三相电源时的三相相位以得到相位信号,并将所述相位信号发送至所述控制模块;
所述电压检测模块,用于检测所述三相电源的电压值,并将所述电压值发送至所述控制模块;
所述电流检测模块,用于检测所述三相电源的三相线电流值和三相电源的中性线电流值,并将所述三相线电流值和所述中性线电流值发送至所述控制模块;
所述控制模块,用于接收所述三相电源的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值,并根据所述相序信号和预设相序对应关系得到所述三相电源的相序状态,根据所述相位信号得到所述三相电源的相位状态,根据所述电压值和预设电压值范围得到所述三相电源的电压状态,根据所述电流值和预设电流值范围得到所述三相电源的电流状态;
所述控制模块,还用于接收所述电流检测模块输出的三相线电流值,并根据三相线电流值得到所述三相电源的三相负荷不平衡度,再在三相负荷不平衡度大于预设值范围时,根据所述相序状态、相位状态和三相负荷不平衡度得到调相模块的调相状态,并在所述三相电源的至少两相电流处于过零点时刻和/或至少两相电压值处于过零点时刻时,根据所述调相模块的调相状态驱动所述调相模块进行三相负荷的调配;
所述控制模块,还用于在三相负荷不平衡度不大于预设值范围时,判断所述中性线电流值是否超出预设的界定值范围,如是,则驱动所述无功补偿模块进行无功补偿,以便降低三相负荷不平衡度和中性线电流值的大小;如否,则重新接收连接有三相负荷的三相电源的相序信号、相位信号、电压值和三相线电流值和中性线电流值。
9.根据权利要求8所述的一种用于实现配电变压器效率最大化的调节装置,其特征在于:所述控制模块,还用于根据所述相序信号和预设相序对应关系得到所述三相电源的相序状态,用于根据所述相位信号得到所述三相电源的相位状态,用于根据所述电压值和预设电压值范围得到所述三相电源的电压状态,用于根据所述电流值和预设电流值范围得到所述三相电源的电流状态;所述控制模块,还用于对所述相序状态、相位状态、电压状态和电流状态进行处理,并在所述控制模块判定所述相序状态、电压状态和/或电流状态处于故障状态时,驱动所述调相模块断开所述三相电源与所述三相负荷之间的连接,同时驱动所述无功补偿模块断开,再在预设计时时长后,重新获取所述相序状态、相位状态、电压状态和电流状态,直到所述控制模块判定所述相序状态、电压状态和电流状态处于正常状态时,驱动所述调相模块接通所述三相电源与所述三相负荷之间的连接,同时驱动所述无功补偿模块运行。
10.根据权利要求8所述的一种用于实现配电变压器效率最大化的调节装置,其特征在于:所述相序检测模块的信号输入端为四个,且分别与所述三相电源的A相、B相、C相和中性线连接,所述相序检测模块的信号输出端为四个且均与所述控制模块连接;所述相位检测模块的信号输入端为四个,且分别与所述三相电源的A相、B相、C相和中性线连接,所述相位检测模块的信号输出端为四个且均与所述控制模块连接;所述电流采样模块的信号输入端为四个,且分别与所述三相电源的A相、B相、C相和中性线连接,所述电流采样模块的信号输出端为四个且均与所述控制模块连接;所述调相模块的信号输入端为三个,且分别与所述三相电源的A相、B相、C相连接,所述调相模块的信号输出端与三相负载连接,所述调相模块的受控端与所述控制模块连接;所述无功补偿模块的信号输入端为三个,且分别与所述三相电源的A相、B相、C相连接,所述无功补偿模块的信号输出端与所述控制模块连接,所述无功补偿模块的补偿方式分为三角形连接的电容器组的三相共补和星形连接方式的电容器组的分相补偿。
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