CN206370689U - 三相不平衡调整的控制设备 - Google Patents

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迟忠君
李洪涛
赵贺
陈光华
饶强
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Abstract

本实用新型公开了一种三相不平衡调整的控制设备。其中，三相不平衡调整的控制设备包括：测量装置，连接至三相中的各相，以测量换相开关处的电压信号；处理器，连接至所述测量装置，根据所述电压信号生成切换指令；以及控制器，与所述处理器连接，用于根据所述切换指令控制所述换相开关切换到另一个相别。本实用新型解决了三相不平衡调整系统需要与主控制器及需要与控制节点通讯的技术问题。提高了供电可靠性，也减少了设备成本。

Description

三相不平衡调整的控制设备
技术领域
本实用新型涉及低压配电网领域，具体而言，涉及一种三相不平衡调整的控制设备。
背景技术
我国低压配电网采用三相四线供电方式，用户一般采用单相供电，因此存在三相供电电流不平衡问题，并可能导致三相电压不平衡。
解决三相不平衡的措施主要包括：通过开关调整单相支线供电相、加装无源补偿装置、加装有源电力电子补偿装置等方法。其中通过开关调整单相支线供电相的方法是从根本原因上解决三相不平衡问题。
目前换相开关主要包含机械式、晶闸管式、变流器式三种，机械式换相时间最小可到十几毫秒，晶闸管式采用晶闸管半导体器件可将换相时间缩小到几毫秒，变流器式采用ZL201420739545.X，平滑切换电路专利的方法，可实现无相位突变的平滑换相切换。
目前换相开关的控制策略主要是台区电流统一测量管控策略：通过监测台区变压器出口三相电流，及各三相支线、单相支线等位置的电流大小，通过主控制器，对台区电流进行统一计算，然后进行统一的三相不平衡调整。
现有控制系统需要对换相开关处的电流进行测量，并通过通讯将数据传送给主控制器，主控制器进行统一的协调控制。其缺点在于需要主控制器统一控制、需要通信信道，通信故障可能导致换相开关失灵。总体成本相对较高。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种三相不平衡调整的控制设备，以至少解决三相不平衡调整系统需要与主控制器及需要与控制节点通讯的技术问题。
根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种三相不平衡调整的控制设备，包括：测量装置，连接至三相中的各相，以测量换相开关处的电压信号；处理器，连接至所述测量装置，根据所述电压信号生成切换指令；以及控制器，与所述处理器连接，用于根据所述切换指令控制所述换相开关切换到另一个相别。
进一步地，所述控制设备还包括：计时器，与所述控制器连接，用于计时所述换相开关的延时响应。
其中，所述电压信号至少包括三相对N线电压以及三相对地电压，其中，所述三相对N线电压的电压有效值包括UAN、UBN和UCN，所述三相对地电压的电压有效值包括UAG、UBG、UCG。
进一步地，所述处理器包括：第一子处理器，用于判断|UAN-UBN|、|UBN-UCN|、|UCN-UAN|中任意一个是否大于预设的电压允许偏差UD且持续时间大于预设的第一设定时间TC1；第二子处理器，与所述第一子处理器连接，用于将所述三相对地电压的电压的有效值UAG、UBG、UCG按大小进行排序；以及第三子处理器，与所述第二子处理器连接，用于根据排序结果控制所述换相开关切换至最大电压相别。
其中，所述换相开关的所述响应延时在0～1小时的范围内。
其中，所述第一设定时间TC1在0～2小时的范围内。
在本实用新型实施例中，控制设备通过换相开关处电压信号的判断实现换相开关的就地控制，从而实现了不需要主控系统进行协调统一控制，且不同换相开关之间也不需要通信，避免了因通讯故障导致的换相开关失灵，提高了供电可靠性，也减少了设备成本的技术效果，进而解决了三相不平衡调整系统需要与主控制器及需要与控制节点通讯的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是根据本实用新型实施例的三相不平衡调整的控制设备的结构示意图；
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用 新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本实用新型实施例，提供了一种三相不平衡调整的控制设备的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本实用新型实施例的三相不平衡调整的控制设备的结构的示意图，如图1所示，该控制设备包括测量装置102、处理器104和控制器106。
控制设备的测量装置102连接至三相中的各相，以测量换相开关处的电压信号。
电压信号至少包括三相对N线电压以及三相对地电压，其中，三相对N线电压的电压有效值包括UAN、UBN和UCN，三相对地电压的电压有效值包括UAG、UBG、UCG。
控制设备的处理器104连接至测量装置102，根据电压信号生成切换指令。
具体地，处理器104从测量装置102接收所测量的三相对N线电压以及三相对地电压，并对三相对N线电压以及三相对地电压进行分析，获得负荷应切换到的另一个相别，从而生成切换指令。
控制设备的控制器106与处理器104连接，用于根据切换指令控制换相开关切换到另一个相别。
具体地，控制器106根据由处理器104获得的分析结果，在预定时间的响应延时之后，控制换相开关切换到另一个相别。
控制设备还包括：
计时器(未示出)，与控制器106连接，用于计时换相开关的响应延时。通过不同相处的换相开关的不同响应延时的配合，可以防止两开关同时动作引起过调和振荡。
进一步地，处理器104设置电压允许偏差UD和换相开关的响应延时TY。
处理器104包括：
第一子处理器，用于判断|UAN-UBN|、|UBN-UCN|、|UCN-UAN|中任意一个是否大于所述电压允许偏差UD且持续时间大于所设定的时间TC1；
第二子处理器，与第一子处理器连接，用于将三相对地电压的电压的有效值UAG、UBG、UCG按大小进行排序；以及
第三子处理器，与第二子处理器连接，用于根据排序结果控制所述换相开关切换至最大电压相别。
具体地，如果第一子处理器的判断结果为否定的，则第一子处理器继续进行判断，第二子处理器根据第一子处理器判断的|UAN-UBN|、|UBN-UCN|、|UCN-UAN|中任意一个大于所述电压允许偏差UD且持续时间大于第一设定时间TC1的判断结果，来将三相对地电压的电压有效值UAG、UBG、UCG按大小进行排序。若负荷工作在最小电压相别且维持，则经过响应延时TY之后，第三子处理器控制换相开关切换至最大电压相别，并将换相开关锁定一段时间Ts。
其中，不同相处的换相开关的响应延时TY是不同的。
优选地，换相开关的响应延时TY在0～1小时的范围内。
优选地，时间TC1在0～2小时的范围内，时间Ts在0～5小时的范围内。
本发明的三相不平衡调整控制设备通过换相开关处电压信号的判断实现换相开关的就地控制，解决了三相不平衡调整系统需要与主控制器及需要与控制节点通讯的问题。可在源头上大大降低三相不平衡率，减少因三相不平衡导致的电压异常及额外损耗，具有很大的市场前景。
具体地，在三相四线供电系统中，本实用新型的三相不平衡调整的控制设备通过测量换相开关处电压的方法来间接判断三相电流的大小，并进一步控制换相开关的工作相别，从而使得单相负荷可以均匀地分布在三相线路上，实现三相不平衡的调整。
由于本实用新型的控制设备可实现开关的就地控制，不需要主控系统进行协调统一控制，且不同换相开关之间也不需要通信；仅需要电压信号的测量，不需要电流信号的测量。避免了因通讯故障导致的换相开关失灵，提高了供电可靠性，也减少了设备成本。
上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型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全部或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(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本实用新型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、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种三相不平衡调整的控制设备，其特征在于，包括：
测量装置，连接至三相中的各相，以测量换相开关处的电压信号；
处理器，连接至所述测量装置，根据所述电压信号生成切换指令；以及
控制器，与所述处理器连接，用于根据所述切换指令控制所述换相开关切换到另一个相别。
2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述控制设备还包括：
计时器，与所述控制器连接，用于计时所述换相开关的响应延时。
3.根据权利要求2所述的控制设备，其特征在于，所述电压信号至少包括三相对N线电压以及三相对地电压，其中，所述三相对N线电压的电压有效值包括UAN、UBN和UCN，所述三相对地电压的电压有效值包括UAG、UBG、UCG。
4.根据权利要求3所述的控制设备，其特征在于，其中，所述处理器包括；
第一子处理器，用于判断|UAN-UBN|、|UBN-UCN|、|UCN-UAN|中任意一个是否大于预设的电压允许偏差UD且持续时间大于预设的第一设定时间TC1；
第二子处理器，与所述第一子处理器连接，用于将所述三相对地电压的电压的有效值UAG、UBG、UCG按大小进行排序；以及
第三子处理器，与所述第二子处理器连接，用于根据排序结果控制所述换相开关切换至最大电压相别。
5.根据权利要求2所述的控制设备，其特征在于，
所述换相开关的所述响应延时在0～1小时的范围内。
6.根据权利要求4所述的控制设备，其特征在于，
所述第一设定时间TC1在0～2小时的范围内。
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