[发明专利]换相开关集群控制的低压配网三相不平衡治理系统及方法

说明书

本发明涉及换相开关集群控制的低压配网三相不平衡治理系统及方法，其技术特点在于：包括电流互感器、主控终端、主控开关和智能换相开关；所述电流互感器安装在变压器低压侧并与三相电网相连接，用于测量变压器低压侧和三相分支线路始端的电流信号，所述主控终端用于监测配变低压侧三相线路的不平衡度，实时采集各三相分支线路始端的三相电流数据并下发换相指令给智能换相开关；所述主控开关与智能换相开关相连接，用于监测三相分支线路始端不平衡度，并对智能换相开关进行换相控制；所述智能换相开关与负载相连接，用于接收主控终端或主控开关的换相指令换以切换相位。本发明可以有效降低配变低压侧和三相分支线路始端的不平衡度。

技术领域

本发明属于低压配网技术领域，涉及低压配网三相不平衡治理系统及方法，尤其是一种换相开关集群控制的低压配网三相不平衡治理系统及方法。

背景技术

配电网是国民经济和社会发展的重要公共基础设施。随着国家新型城镇化和新农村建设、城乡一体化加快推进，分布式电源、电动汽车快速发展等原因，低压配网对三相不平衡问题的治理提出了更高的要求。

低压配网处于电力系统的末端位置，尤其我国农村地域广阔、电力用户众多且比较分散，运行状态受运行方式和实际负荷变化的影响较大。低压配网三相不平衡的主要原因是三相负荷不对称，特别是在低压台区，由于单相负荷的不均匀分配和大功率单相负载的接入、单相用户的不可控增容以及对三相负荷平衡管理的不重视等因素，使得低压配网三相不平衡问题更加严重。

低压配网三相不平衡问题对电力系统和用户供电等都带来了负面影响。主要包括以下几个方面：1)增加变压器损耗；2)增加线路损耗；3)低压配电变压器出力减小，降低了配变利用率；4)引起变压器发热，严重时甚至会烧毁变压器；5)容易导致过压、低压，影响用电设备的正常工作。因此，降低低压配网三相不平衡度，提高低压配电台区经济运行水平和供电质量是急需解决的问题。

目前，治理三相不平衡的传统方法主要有以下几种：1)通过人工改线调整负荷，这种方法使用率最高，但其人力成本大，且需切断用户供电，难以长期适应负荷的变化功率；2)通过SVG静止同步补偿器补偿，SVG静止同步补偿器可以对三相不平衡进行补偿，但此方法成本高，只能做到变压器低压侧三相电流近似平衡，不是从本质上实现负荷平衡；3)通过APF有源滤波器补偿，APF有源滤波器除滤除谐波功能外，可对三相不平衡起到一定的补偿作用，但用这种方法成本高昂，同样不是从本质上实现负荷平衡。综上所述，传统方法相对欠缺，而且投入大、效率低，不能从根本上解决三相不平衡问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换相开关集群控制的低压配网三相不平衡治理系统及方法，能够可以有效降低配变低压侧和三相分支线路始端的不平衡度。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

一种换相开关集群控制的低压配网三相不平衡治理系统，包括电流互感器、主控终端、主控开关和智能换相开关；所述电流互感器安装在变压器低压侧并与三相电网相连接，用于测量变压器低压侧和三相分支线路始端的电流信号，该电流互感器分别与主控终端和主控开关相连接，用于将测量的变压器低压侧和三相分支线路始端的电流信号分别输出至主控终端和主控开关；所述主控终端分别与主控开关和智能换相开关相连接，用于监测配变低压侧三相线路的不平衡度，实时采集各三相分支线路始端的三相电流数据并下发换相指令给智能换相开关；所述主控开关与智能换相开关相连接，用于监测三相分支线路始端不平衡度，并对智能换相开关进行换相控制；所述智能换相开关与负载相连接，用于接收主控终端或主控开关的换相指令换以切换相位。

而且，所述主控终端安装在变压器低压侧并与三相电网相连接。

而且，所述主控开关与三相电网相连接，并通过有线或无线方式分别与主控终端和智能换相开关连接。

一种换相开关集群控制的低压配网三相不平衡治理方法，包括以下步骤：