[发明专利]一种优化开关拓扑的三相智能换相开关装置及控制方法

权利要求书

1.一种优化开关拓扑的三相智能换相开关装置，其特征在于，包括：

三个电压采样单元，一一对应地分别检测三相电压的输入电压；

一个电流采样单元，通过采样电流互感器采样电阻的两端电压，检测负载输入电流；

三个开关单元，包括第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元；

所述第一开关单元为单刀单掷磁保持继电器，输入端与A相电连接，输出端与第二开关单元一个输入端相连；第二开关单元为单刀双掷磁保持继电器，一个输入端与B相连接，输出端与第三开关单元一个输入端相连；第三开关单元为单刀双掷磁保持继电器，一个输入端与C相连接，输出端与负载连接；

四个过零检测单元，其中三个过零检测单元连接A相、B相、C相电压，另外一个过零检测单元连接负载电流；

人机交互单元，包括一个显示屏和两个设置按键；

控制单元，分别连接电压采样单元、电流采样单元、过零检测单元、人机交互单元和开关单元。

2.根据权利要求1所述的一种优化开关拓扑的三相智能换相开关装置，其特征在于，所述三个电压采样单元和一个电流采样单元分别测当前三相输入电压和当前负载电流，并将检测值输入至控制单元，控制单元经所述显示屏循环显示当前电压、电流值，并由控制单元经所述通信单元向智能换相终端传输表号、电流、相序检测数据。

3.根据权利要求2所述的一种优化开关拓扑的三相智能换相开关装置，其特征在于，所述人机交互单元循环显示表号、三相输入电压、当前负载电流、温度，常显当前负载相、通讯状况，通过按键进行人工换相、设置换相终止的电流阈值参数。

4.根据权利要求2或3所述的一种优化开关拓扑的三相智能换相开关装置，其特征在于，所述通信单元选择LORA无线通信或载波通信，在一次换相周期即将结束时，向智能换相终端发送表号、当前负载相、当前负载电流，并接收智能换相终端向所述智能换相开关发送的换相控制指令。

5.根据权利要求2或3所述的一种优化开关拓扑的三相智能换相开关装置，其特征在于，根据检测数据并由智能换相终端分析当前三相不平衡状况，由智能换相终端向所述智能换相开关发送控制指令，通过检测负载电流和输入端交流电压的过零检测，执行当前负载由一相切换到另一相的动作。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种优化开关拓扑的三相智能换相开关装置，其特征在于，所述过零检测单元用于检测输入端交流电压和输出端负载电流的过零情况，在相应相电压过零和负载电流过零时输出过零信号，所述控制单元接收所述过零信号，并根据接收指令控制相应的开关单元动作以实现智能换相；换相时通过检测当前负载电流的过零信号并经软件计算后执行关闭动作，通过检测相应相电压过零信号并经软件计算后执行开启动作。

7.根据权利要求2或3所述的三相智能换相开关装置，其特征在于，所述三开关单元内均含两个磁保持继电器，其中一个作为常开、常闭开关，另外一个作为辅助触点，所述控制单元分别控制两个磁保持继电器，通过控制常开、常闭开关实现换相，所述辅助触点的状态随着常开、常闭开关的变化而变化，并将状态传输给控制单元。

8.一种三相智能换相的控制方法，基于权利要求1、2、3中任一项所述的一种三相智能换相装置，其特征在于，包括以下步骤：

分别测当前三相电压值和负载电流值，并将检测值输入至控制单元，并由控制单元经通信单元向智能换相终端传输表号、电流、相序检测数据；

智能换相终端读取配变低压出线和所有换相开关单元各负荷支路的电流、相序实时数据，分析当前三相不平衡状况，进行优化计算，下发最优换相控制指令，动态把用户分到A、B、C三相上，各换相开关单元收到换相指令后，按照规定换相流程执行换相操作，实现用户负荷相序调整、配电台区三相负荷均衡分配。