[发明专利]一种低压选相平衡系统及其工作方法

权利要求书

1.一种低压选相平衡系统，包括供电系统变压器和中央管理系统，其特征在于它包括三相进线开关S1、控制器T4、三相复合开关T3、汇集母线B1、三相整流模块T1、单相全桥逆变器模块T2、单相出线开关S2和单相负荷；其中，所述三相进线开关S1的输入端与供电系统变压器的A、B、C三相连接，其A、B、C三相输出端分别与三相复合开关T3的输入端以及三相整流模块T1的交流测连接；所述的三相复合开关T3的A、B、C三相输出端分别与汇集母线B1的三相侧A、B、C三相连接；所述单相负荷依单相出线开关S2连接在汇集母线B1的的单向测输出端与供电系统变压器的零线输出端N之间；所述控制器T4的输入端连接中央管理系统的输出端，其输出端与三相复合开关T3的输入端及单相全桥逆变器模块T2的输入端连接；所述单相全桥逆变器模块T2的交流侧零线输入端与单相出线开关S2输入连接，其交流侧火线输入端则与汇集母线B1连接；所述三相整流模块T1的直流侧与单相全桥逆变器模块T2的直流侧连接；所述单相全桥逆变器模块T2的交流侧零线与三相进线开关S1的零线输出端N连接。

2.根据权利要求1所述一种低压选相平衡系统，其特征在于所述控制器T4的输入端接收中央管理系统的通讯信号C1，其输出端输出控制信号K1与三相复合开关T3的输入端连接，同时输出控制信号K2与单相全桥逆变器模块T2的输入端连接。

3.根据权利要求1所述一种低压选相平衡系统，其特征在于所述三相复合开关T3由三个双向晶闸管与三个接触器并联组成；所述三个双向晶闸管分别串接在三相进线开关S1的输出端和汇集母线B1之间，三者之间呈并联连接；所述三个接触器分别并联在三个双向晶闸管两端。

4.一种低压选相平衡系统的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：

①供电系统中的A相、B相、C相分别连接各自的单相负荷，而单相负荷L1通过低压选相平衡系统与供电系统连接，系统启动工作后，闭合三相进线开关S1和单相出线开关S2，三相复合开关T3任何时刻只有A、B、C三相中的其中一相导通，即通过该相接触器的闭合实现导通，为单相负荷L1供电，此时，单相全桥逆变器模块T2工作在无功补偿和谐波补偿的电流源模式下；

②当中央管理系统通过检测三相各自功率实时分析三相功率是否失去平衡，若此时供电系统中的A相电源所带负荷L1与L3容量过重，而B相电源所带负荷L4容量较轻，则中央管理系统将向低压选相平衡系统发出命令将该系统所带的负荷L1由A相电源切换到B相电源，这样便实现了将A相电源所带的负荷L1转移到由B相电源供电，从而减轻了A相电源负荷容量，加重了B相电源负荷容量，最终实现三相的负荷平衡；

③切换过程包括如下步骤，断开三相复合开关T3中的A相接触器，同时导通三相复合开关T3中的A相双向晶闸管，以确保电流不中断，A相双向晶闸管导通后则停止晶闸管的触发，因此，在A相双向晶闸管的电流过零点后则会使其关断，关断时刻将单相全桥逆变器模块T2由电流源工作模式切换到电压源工作模式继续为A相负荷供电，其供电能量来自于三相整流模块REC；

④单相全桥逆变器模块T2调整其输出的交流电压的相位，将初始相位从A相调整到与B相一致，此刻停止单相全桥逆变器模块T2工作，并同时触发三相复合开关T3中的B相双向晶闸管，确保负荷电流不中断；

⑤闭合三相复合开关T3中的B相接触器，同时停止触发B相双向晶闸管，最终完成单相负荷由原先A相供电切换到B相供电的过程，从而实现了三相负荷平衡的补偿。