[发明专利]一种低压负荷在线调相装置及其调相方法

权利要求书

1.一种低压负荷在线调相装置，其特征在于，所述装置包括开关阵列、辅助回路、三相接线柱、负荷选择开关和处理器；所述开关阵列和辅助回路分别与处理器连接；所述三相接线柱分别与所述开关阵列中的三相开关对应连接；所述辅助回路分别与负荷选择开关和三相接线柱连接。

2.如权利要求1所述的低压负荷在线调相装置，其特征在于，所述开关阵列由n个相同的开关单元组成，每个开关单元均连接有负荷出线；所述每个开关单元包括A、B、C相三个单相可控开关；每个单相可控开关根据控制命令进行断开和闭合，在电力系统正常运行时，只有一个单相可控开关处于闭合状态。

3.如权利要求2所述的低压负荷在线调相装置，其特征在于，所述单相可控开关采用接触器、微型断路器或永磁断路器类型可控开关。

4.如权利要求1所述的低压负荷在线调相装置，其特征在于，所述辅助回路用于在负荷进行切换时提供临时的过渡通道，包括并联的过渡回路I和过渡回路II；所述过渡回路I和过渡回路II均由相序选择开关和晶闸管单元串联组成；所述晶闸管单元由上、下反并联的晶闸管组成。

5.如权利要求4所述的低压负荷在线调相装置，其特征在于，所述相序选择开关采用三个单相可控开关或者可控的三工位开关。

6.如权利要求1所述的低压负荷在线调相装置，其特征在于，所述三相接线柱为A、B、C三相接线柱，用于将n个开关单元的各相连接线进行汇集，所述A、B、C三相接线柱分别对应与A、B、C三相低压分支线或台区配变主干线连接。

7.如权利要求1所述的低压负荷在线调相装置，其特征在于，所述负荷选择开关是由n个单相可控开关组成的选择开关，用于在负荷进行相序切换时将辅助回路和负荷连接起来，在电力系统正常运行时，只有一个单相可控开关处于闭合状态。

8.如权利要求1所述的低压负荷在线调相装置，其特征在于，所述处理器用于控制n个开关单元中的单相可控开关的投切，与配变终端控制器进行通信；

所述处理器控制n个开关单元中的单相开关的进行负荷换相包括下述步骤：

（1）配变终端控制器实时监测配变低压侧A、B、C三相电流，分析配变低压侧三相电流不平衡度；

（2）配变终端控制器在连续监测到配变低压侧三相电流不平衡度超标，配变终端控制器采集所述低压负荷在线调相装置n条负荷出线的电流和相序状态，通过智能优化算法得到使配变低压侧三相电流不平衡度最小的开关相位状态矩阵指令；

（3）配变终端控制器将开关相位状态矩阵指令发送给处理器，处理器得到开关相位状态矩阵指令后，根据控制命令触发辅助回路上的晶闸管单元中的晶闸管的通断和控制各开关单元的单相可控开关的投切。

9.如权利要求1-8中任一项所述的低压负荷在线调相装置，其特征在于，所述装置包括两种安装配置方式：

①用于三相低压分支线所带用户用电负荷调相：所述装置安装在三相分支线的末端，用户用电负荷分组连接在所述装置的n条负荷出线上；

②用于单相分支线的整条线路的负荷调相：所述装置安装在单相分支线的首端，且开关阵列中只有一个开关单元，将整条分支线上的负荷在A、B、C三相之间任意切换。

10.一种低压负荷在线调相装置的调相方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

<1>处理器接到将第i条负荷出线上的低压用户负荷从A相切换到B相或C相的转换控制命令后，将负荷选择开关的第i个单相可控开关、过渡回路I的A相可控开关和过渡回路II的B相或C相可控开关同时闭合；其中i=1、2、...n；

<2>待负荷选择开关的第i个单相可控开关、过渡回路I的A相可控开关和过渡回路II的B相或C相可控开关完全闭合后，检测第i条负荷出线的电压是否过零：如果不是过零，则继续检测第i条负荷出线的电压是否过零；如果过零则转入步骤<3>；

<3>给过渡回路I的反并联的晶闸管触发导通信号，触发过渡回路I的上晶闸管正半周期导通，下晶闸管负半周期导通；

<4>待过渡回路I上的晶闸管稳定导通后，检测第i条负荷出线的电流是否过零：如果不是过零，则继续检测第i条负荷出线的电流是否零；如果过零则转入步骤<5>；

<5>控制第i个开关单元的A相可控开关断开；

<6>待第i个开关单元的A相可控开关断开后，检测第i条负荷出线的电压是否过零，如果不是过零，则继续检测第i条负荷出线的电压是否过零；如果过零则转入步骤<7>；

<7>继续给过渡回路I的上、下晶闸管触发脉冲到四分之一个周波，之后拆除过渡回路I路的上、下晶闸管的脉冲，延迟四分之一个周波后，给过渡回路II的上、下晶闸管触发脉冲；

<8>过渡回路II的上、下晶闸管稳定导通后，检测第i条负荷出线的电压是否过零，如果不是过零，则继续检测第i条负荷出线的电压是否过零；如果过零则转入步骤<9>；

<9>控制第i个开关单元的B相或C相可控开关闭合；

<10>第i个开关单元的B相或C相可控开关稳定接通后，拆除过渡回路II的上、下晶闸管触发脉冲；

<11>过渡回路II的上、下晶闸管触完成关断后，将负荷选择开关的第i个单相可控开关、过渡回路I的A相可控开关和过渡回路II的B相或C相可控开关都断开。