[发明专利]一种低压负荷在线调相装置及其调相方法

说明书

技术领域

本发明涉及低压配电网三相负荷不平衡治理领域，具体涉及一种低压负荷在线调相装置及其调相方法。

背景技术

农村地域广阔、电力用户众多且较分散，农村配电台区低压线路较长，且存在大量的时空分布很不平衡的单相用电负荷，导致低压电网都存在着不同程度的三相负荷不平衡问题。三相电流不相等使中性线上存在不平衡电流，造成配电变压器和低压线路损耗增加，配电变压器实际出力降低，并容易造成重负荷相上的用户电压偏低，无法满足农村居民的正常生产与生活用电需求。如何进行三相负荷不平衡治理使低压电网三相负荷不平衡度最小，减少电能损耗，提高低压电网电压质量和经济运行水平是目前急需解决的问题。

通过采用三相不平衡管理措施尽管在一定程度上能够降低配电台区三相负荷不平衡的严重程度，但由于用电负荷的随机性和不确定性，而三相负荷不平衡情况的发生具有较强的实时性，依靠人工无法根据实际负荷不平衡状况进行在线频繁调整，且在一定程度上存在安全隐患，离线调整低压线路各相上的负荷分配就会不可避免地影响对用户的供电可靠性。目前部分农村地区采用在配变低压侧进行相间无功补偿的方式调整三相负荷不平衡状况，但该方式只能在一定程度上调整配变自身问题，而不能够解决低压线路的三相负荷不平衡情况。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种低压负荷在线调相装置，另一目的是提供一种低压负荷在线调相装置的调相方法，本发明提供的智能型低压负荷在线调相装置依据配变低压侧各相负荷大小与三相负荷不平衡度监测判断情况，进行开关多路相间切换，实现低压负荷在线调相，在不影响供电可靠性的情况下使配变低压侧三相负荷自动达到平衡分配，实现在线治理低压电网三相负荷不平衡。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明一种低压负荷在线调相装置，其改进之处在于，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。

其中，所述开关阵列由n（n为连接用户用电负荷的负荷出线数目）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。

其中，所述单相可控开关可采用接触器、微型断路器或永磁断路器类型可控开关。

其中，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。

其中，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。

其中，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。

其中，所述负荷选择开关是由n（n为连接用户负荷的负荷出线数目）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。

其中，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（智能优化算法为遗传算法）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（可控开关指即可以根据控制命令单独的进行断开和闭合操作）的投切。

其中，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；