一種新型分布式三相無損耗平衡負荷裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種新型分布式三相無損耗平衡負荷裝置，應用于負荷分散的線路不平衡電流補償。
【背景技術】
[0002]在低壓配電網系統中，存在大量單相、不對稱、非線性、沖擊性負荷，由于早期電網設計規劃的不周，會出現大量單相負荷集中在一相或兩相的情況，這些不均衡負荷會使配電系統產生三相不平衡，導致供電系統三相電壓、電流的不平衡。
[0003]由于負荷分配不均，負荷性質也不一致，造成低壓供電系統無功不足，負荷不平衡。尤其是經濟水平較為發達的地區表現更為明顯。無功不足及負荷不平衡已成為配電系統的兩大難題。在低壓配電網尤其是農網系統中由于線路及配電變壓器數量眾多、供電用戶分散、資金成本等因素的制約，通過配置低壓無功補償裝置等方式來解決三相不平衡的問題并不現實。通常做法是通過人工切換單相負荷的供電相來調整三相平衡，但這種方式需要先對負荷停電再進行操作，這嚴重影響了對用戶的供電可靠性，對電網的優質供電提出了挑戰，因此低壓配電網及農網的三相不平衡問題已成為當前配電系統中亟待解決的問題。
[0004]三相電壓或電流不對稱會對電力系統中的發電、輸電、配電設備及用電設備造成一系列的危害。
[0005](1)增加了線路損耗:電流通過導線時，由于導線電阻的作用，將在導線上產生功率損耗。不平衡度越大，線路損耗也越大。
[0006](2)增加了配電變壓器的有功損耗.
[0007](3)降低了配電變壓器出力。
[0008]現有技術中，配電網負荷分配主要是靠人工換相調整，具有以下問題:
[0009](1)人工測試至多只能測試變壓器出線側負荷及各分支主線負荷情況，不可能對所有用戶及線路負荷進行測量，人工測試只能大體反映低壓線路三相負荷平衡情況，不能全面反映所有線路段負荷情況，且測試工作量大。
[0010](2)人工測試只能是某一時刻或某幾個時刻對線路進行負荷測量，不可能全時段對線路三相負荷進行測量，因而人工測試結果只能代表某一時段負荷平衡情況，由于低壓負荷變化較大，不確定因素多，人工測試結果往往誤差較大。
[0011](3)隨著電網改造、用戶新增，需要重新測量、調整低壓電網負荷平衡，工作量大；
[0012](4)人工換相需要較長時間停電，降低了供電質量和可靠性。
[0013]鑒于低壓配電網系統的一系列不平衡問題，設計了一種新型分布式三相無損耗平衡負荷裝置，不斷電在線進行負荷分配，既解決了低壓配電網系統三相不平衡的問題，降低線損，也提高了供電質量，同時該裝置無損耗。
【實用新型內容】
[0014]本實用新型提供一種新型分布式三相無損耗平衡負荷裝置，其目的是將配電網中的各相分散的電流合理的不斷電在線分配到相應的相別，實現配電網局部和整體電流平衡，解決三相不平衡的問題，大大減小供電線損，提升了電壓合格率，提高了配電網供電質量，降低企業的供電成本，實現節能減排的目的。
[0015]本實用新型采用如下方案實現:
[0016]新型分布式三相無損耗平衡負荷裝置主要由統一調度主機裝置(2)、基于晶閘管固態開關SSR的從機切換裝置(3)組成。
[0017]統一調度主機裝置(2)采集三相電流和零序電流，計算配電變壓器(1)的不平衡度，根據配電變壓器出口電流，以及節點的介入相序和用戶負載情況，通過配電邊壓器平衡控制策略，獲取最佳相別投切方案，使用電力載波集中器，下發控制指令。基于晶閘管固態開關SSR的從機切換裝置(3)收到控制指令，不斷電在線切換用戶的相別，解決三相不平衡的問題，大大減小供電線損，提升了電壓合格率，提高了配電網供電質量，降低企業的供電成本。
[0018]基于晶閘管固態開關SSR的從機切換裝置(3)采集線路的電壓電流，使用電力載波模塊，把收集的電壓電流上送到統一調度主機裝置(2)。從機切換裝置(3)主要是對三相負荷自動平衡調整，按照接收的指令對供電相別進行自動選擇。
[0019]在線不斷電切換開關是本裝置的執行設備，主回路由三路反并聯晶閘管和三組磁保持繼電器獨立設計，零線無開關。采用高性能DSP控制器，工作時候微控制器通過高低電平分析判斷每一相的閉合和分斷，任意兩相之間不能同時導通，即任意時刻最多只能有一個輸出高電平，只能有一對晶閘管或與之對應的磁保持繼電器閉合，接收換相指令時候先分段后閉合。
[0020]本實用新型的有益技術效果是:實現配電網局部和整體電流平衡，解決三相不平衡的問題，明顯提高了不平衡治理效率和精度，在線實時自動調整，不需要停電，不需要人工干預。同時大大減小供電線損，提升了電壓合格率，提高了配電網供電質量，降低企業的供電成本，實現節能減排的目的。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本實用新型分布式三相無損耗平衡負荷裝置結構示意圖；
[0022]圖2為本實用新型中基于晶閘管固態開關SSR的從機切換裝置結構示意圖；
[0023]圖3為本實用新型中統一調度主機裝置結構示意圖。
[0024]圖中:1.配電變壓器，2.統一調度主機裝置，3.基于晶閘管固態開關SSR的從機切換裝置，4.單相負荷，5.電力載波模塊，6.從機控制器，7.反并聯晶閘管，8.磁保持繼電器，
9.電力載波集中器，10.主機負荷分配器。
【具體實施方式】
[0025]下面結合說明書附圖和實施例，對本實用新型做進一步說明。
[0026]新型分布式三相無損耗平衡負荷裝置主要由統一調度主機裝置(2)、基于晶閘管固態開關SSR的從機切換裝置(3)組成。
[0027]統一調度主機裝置(2)靠近變壓器安裝，采集三相電流和零序電流，計算配電變壓器(1)的不平衡度，根據配電變壓器出口電流，以及節點的介入相序和用戶負載情況，通過配電邊壓器平衡控制策略，獲取最佳相別投切方案，使用電力載波集中器，下發控制指令。基于晶閘管固態開關SSR的從機切換裝置(3)收到控制指令，不斷電在線切換用戶的相別。
[0028]基于晶閘管固態開關SSR的從機切換裝置(3)靠近每一個單一負荷安裝，采集線路的電壓電流，使用電力載波模塊，把收集的電壓電流上送到統一調度主機裝置(2)。從機切換裝置(3)主要是對三相負荷自動平衡調整，按照接收的指令對供電相別進行自動選擇。同時由于采用晶閘管固態開關，可將電壓中斷時間降低在2ms以內，小于國家電壓暫降標準，不會對供電用戶產生影響。
[0029]在線不斷電切換開關是本裝置的執行設備，主回路由三路反并聯晶閘管和三組磁保持繼電器獨立設計，零線無開關。采用高性能DSP控制器，工作時候微控制器通過高低電平分析判斷每一相的閉合和分斷，任意兩相之間不能同時導通，即任意時刻最多只能有一個輸出高電平，只能有一對晶閘管或與之對應的磁保持繼電器閉合，接收換相指令時候先分段后閉合。
[0030]本專利的分布式三相無損耗平衡負荷裝置能夠適用于大部分的配電網絡，對農村配電網單相用戶分布零散的地區，該新型無損耗平衡負荷裝置優勢比較明顯，解決了三相不平衡的問題，明顯提高了不平衡治理效率和精度，在線實時自動調整，不需要停電，不需要人工干預。同時大大減小供電線損，提升了電壓合格率，提高了配電網供電質量，降低企業的供電成本，實現節能減排的目的。
【主權項】
1.一種新型分布式三相無損耗平衡負荷裝置，其特征在于，該裝置包括統一調度主機裝置(2)、基于晶閘管固態開關SSR的從機切換裝置(3)、三相變壓器電源(1);所述基于晶閘管固態開關SSR的從機切換裝置(3)通過三相進線輸入與三相變壓器電源(1)相連，從機切換裝置(3)輸出兩回電線I^PN與負荷相連;所述基于晶閘管固態開關SSR的從機切換裝置(3)采用三相反并聯晶閘管(7)和磁保持繼電器(8)并聯拓撲結構;從機切換裝置(3)的控制器(6)通過電力載波模塊(5)接收控制調度命令，最終將控制命令輸出給相應的晶閘管(7)和磁保持繼電器(8)。2.根據權利要求1所述的一種新型分布式三相無損耗平衡負荷裝置，其特征在于，統一調度主機裝置(2)包括負荷分配控制器(10)和電力載波集中器(9)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型分布式三相無損耗平衡負荷裝置，包括基于晶閘管固態開關SSR的從機切換裝置、統一調度主機裝置、電力載波模塊和變壓器等。主機裝置安裝在變壓器低壓側，采樣變壓器的三相電流，以及通過電力載波模塊收集各支線的電流，分析系統不平衡的原因，建立該變壓器的統一負荷模型，發出調度控制命令。采用基于晶閘管固態開關SSR的從機切換裝置安裝在每一個零散的負荷進戶側，通過三相輸電線與變壓器相連，載波模塊收到控制命令后，內部采用DSP控制固態開關和磁保持繼電器進行換相。并且該控制裝置可以實現網絡優化分區，實現局部網絡和整體網絡的不斷電在線電流平衡。
【IPC分類】H02J3/26
【公開號】CN205104911
【申請號】CN201520796044
【發明人】王寶安, 朱淼, 詹國敏, 萬杰星
【申請人】揚州匯潔能電力電子設備有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年10月15日