[发明专利]一种配电网智能负荷分配调节装置

说明书

本发明公开了一种配电网智能负荷分配调节装置，应用于低压配电台区的配变低压侧。后台系统通过采集所安装的配变负荷数据计算出相应的负荷切换策略，并通过通讯网络发送给本发明装置，本装置将所选负荷切换到合适的相别上，使配变低压侧负荷基本保持在平衡状态，从而达到减少线路损耗、变压器损耗，延长变压器使用寿命，提高供电质量等目的。

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，具体而言，涉及一种配电网智能负荷分配调节装置。

背景技术

我国的低压配电网大多是通过10kV/O.4kV变压器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。由于我国低压配电网覆盖面积广阔，运行环境各不相同，电力用户众多且较分散，存在大量的时空分布不平衡的单相负荷，即使将三相负荷平均分配到A、B、C三相上，居民的用电习惯差异以及负荷的随机性强，同样会引起较大的三相不平衡，对三相不平衡现象的治理和管理费时费力。用电负荷不能均匀分配到各相上，是三相不平衡问题产生的主要原因。

若电网在三相不平衡较严重的情况下长时间运行，对供电和用电双方都将产生不利影响。三相负荷不平衡对配电台区的影响主要包括4个方面：1）造成配电变压器和线路损耗增加；2）配电台区中重载相的供电电压质量大大下降；3）造成配电变压器的出力降低，电能转换效率下降；4）三相负荷不平衡运行造成配电变压器零序电流增大，引起的涡流损耗使配电变压器运行温度升高，危及其安全与寿命。

因此，降低配电台区三相负荷不平衡度，提高配电台区经济运行水平和供电电压质量是急需解决的问题。

为解决上述问题，加强负荷管理，通过人工离线调整负荷相序，将低压线路各相上的负荷进行平衡分配。供电部门的运维人员人工测量某一时刻的三相电流值，经过分析计算来确定该用电地区的三相不平衡情况。为了较为准确地确定各个用电区域的三相不平衡情况，工作人员需长期跟踪、调研各个配变台区，采集变压器出口数据，统计各类用电负荷，最后通过大量的数据计算和用户负荷曲线，确定合理的换相方案。该方案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，依靠人工无法根据实际负荷不平衡状况进行在线实时调整，不可避免地影响用户供电可靠性，且在一定程度上存在安全隐患。

为解决以上问题，中国专利授权公告号（CN207638340U）提供一种三相负荷不平衡自动调节装置，它包括三相电压采集单元、三相电流采集单元、控制单元、驱动单元和电流补偿单元；所述三相电压采集单元，用于采集配电变压器母线出线侧的母线电压信号并传输至所述控制单元；所述三相电流采集单元，用于采集负载电流信号并传输至所述控制单元；所述控制单元，对所述母线电压信号和所述负载电流信号处理后发送至所述驱动单元；所述驱动单元，控制所述电流补偿单元生成补偿电流；所述电流补偿单元采用三电平IGBT单元；所述三电平IGBT单元经LCL滤波单元，将所述补偿电流传输至所述配电变压器的输电线路上。该发明具有设计科学、兼容性强、稳定性好、输电效率高和生产成本低的优点。该发明需要增加补偿装置，费用较高，控制难，可靠性低，主要是针对大用电负荷。

中国专利授权公告号（CN206195358U）公开了一种三相负荷不平衡自动调节装置，控制器连接有采样电路单元，采样电路单元的采样端连接三相电的母线，控制器的电源接口通过供电线连接三相电的母线，控制器的控制接口连接可控硅单元，各个无功补偿组件连回三相电的母线。本实用新型的三相负荷不平衡自动调节装置，动态投切单元采用可控硅为核心的投切开关，其通过电压、电流过零检测控制，保证在电压零区附近投入电容器组，从而避免了合闸涌流的产生，而切断又在电流过零时完成，避免了暂态过电压的出现，使之符合了电容器的过零投切的要求，另外由于可控硅的触发次数不受限制，可以实现准动态补偿，其有效的解决了原有交流接触器投切开关涌流大、投切有火花、振动大、噪音响等技术问题。但是此装置会出现电能损耗高问题，且设备体积较大，不够及时，调整不精确，可靠性低。

发明内容