[发明专利]一种分布式智能三相负荷平衡换相开关

说明书

本发明公开了一种分布式智能三相负荷平衡换相开关，该换相开关分布在台区的用户集表箱内，包括中央处理器、换相模组、检测互感器和输出端子排；换相模组包括电源模块、信号采集模块、信号处理模块、计算控制中心、继电器驱动模块和继电器输出模块；负荷用户的电表随机接入用于采集各个用户的用电负荷的换相开关，通过计算控制中心计算三相不平衡度值，然后根据不平衡度值动态把用户分到A、B、C三相上，做到集表箱内三相平衡，最终达到整个配变台区负荷的三相平衡。本发明通过在整个台区范围内分布式安装换相开关，在整个台区范围内做到总体平衡，做到了用户负荷末端平衡，同时也把台区线损降到了最低，零线电流降到最小。

技术领域

本发明涉及低压台区治理技术领域，包括三相负荷不平衡治理、低电压治理、用户线路负荷调整等，特别是台区三相负荷不平衡治理，具体涉及一种分布式智能三相负荷平衡换相开关。

背景技术

三相平衡是低压电网的一个重要指标，也是一直困扰供电单位的主要问题之一。低压电网大多是经10/0.4KV变压器降压后，以三相四线制向用户供电，是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在装接单相用户时，应该将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上。但在实际工作及运行中，线路的标志、接电人员的疏忽再加上由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等，都造成了三相负载的不平衡。低压电网若在三相负荷不平衡度较大情况下运行，将会给低压电网与电气设备造成不良影响。

在技术手段治理三相不平衡时，现有技术中通用的做法是在台区变压器供电首端安装相间电容器，此种方法可以转移用户有功负荷，但同时也转移了无功负荷，弊端很大，而且不能做到末端平衡，不能做到整个台区的平衡。例如中国发明专利文献CN107026616A公开了一种均衡器电路，包括：相间连接单元；第1输出缓冲器、第2输出缓冲器、第3输出缓冲器及第4输出缓冲器；以及控制信号生成电路。相间连接单元具有第1相间开关、第2相间开关、第3相间开关及第4相间开关和相间电容。第1输出缓冲器、第2输出缓冲器、第3输出缓冲器及第4输出缓冲器分别连接到第1连接路径、第2连接路径、第3连接路径及第4连接路径，将输出信号输出。控制信号生成电路输出用于控制第1相间开关、第2相间开关、第3相间开关及第4相间开关的连接或开路的控制信号。第1相间开关、第2相间开关、第3相间开关及第4相间开关，基于控制信号，每1/4周期从第N相间开关以升序或降序顺序反复连接，N为从1到4的其中一个整数。

还有一种方法是在首端安装SVG，此种方法是在首端注入反向的零线电流，只能做到母线平衡，变压器平衡，仍然不能做到整个台区平衡，对降低线损毫无用处。例如中国发明专利文献CN102255327A公开了一种SVG解决三相电压不平衡的方法，包括采样、滤波、相位矫正、比例放大、运算处理；运算处理得到的综合控制量经函数变为IGBT触发时刻；控制器以PT信号为同步信号控制IGBT触发时刻，使得SVG装置中的全控型变流器件产生与电网三相差值大小相等方向相反的电压信号与电网中不平衡电压抵消，达到三相电压平衡的目的。

以上两种方法都有弊端并且投资过大。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种分布式智能三相负荷平衡换相开关，该换相开关能够使得整个台区的三相平衡，有效的降低线损，提高用户用电质量；成本低，效果可靠。

为实现上述目的，本发明所述的分布式智能三相负荷平衡换相开关分布在台区的用户集表箱内，包括中央处理器、换相模组、检测互感器和输出端子排；

所述换相模组包括电源模块、信号采集模块、信号处理模块、计算控制中心、继电器驱动模块和继电器输出模块；

信号采集模块的输入端连接负荷用户的电表，信号采集模块的输出端连接信号处理模块的输入端，信号处理模块的输出端连接至计算控制中心的输入端，计算控制中心的输入端还连接有人机交互模块；计算控制中心的输出端连接继电器驱动模块，继电器驱动模块的输出端连接继电器输出模块，继电器输出模块的输出端与负荷用户的电表连接；