[发明专利]一种调节三相不平衡的智能换相开关系统及其方法

说明书

本发明涉及一种调节三相不平衡的智能换相开关系统及其方法，其主要技术特点是：该系统包括主控器和换相开关，主控器安装在每条支线出线上，换相开关安装在用户前端；该方法实时采集负荷电流有效值主动上送至主控器，主控器每隔固定的时长采集支线上的三相电流值，并计算三相电流不平衡度，并设定三相不平衡度的阈值和越线次数阈值，若计算出的三相不平衡度超出阈值，同时越限累计次数也超出阈值时，则启动换相调整优化策略计算。本发明设计合理，最大程度上达到支路及台区稳健的三相负荷平衡，保证三相不平衡度最小并且开关动作次数最少，从而提高了设备的安全性及供电的可靠性。

技术领域

本发明属于低压配电网技术领域，尤其是一种调节三相不平衡的智能换相开关系统及其方法。

背景技术

随着经济水平的发展，电力负荷日益增长，低压配电网中大量单相负荷的随机接入导致了严重的三相不平衡问题。低压配网三相不平衡会增加变压器损耗和线路损耗，降低电能质量，引发重载相末端低电压，导致设备无法正常工作，严重时可能导致单相过负荷跳闸，引发台区停电事故。

目前，三相不平衡的治理主要是采用无功补偿的方法，设备构成主要是晶闸管控制电抗器TCR(Thyristor Controlled Reactor)或静止无功发生器SVG(Static VarGenerator)，TCR通过相间功率转移实现配变出口三相平衡，SVG通过注入反向不平衡补偿电流来实现配变出口三相平衡，没有从根本上解决实际的负荷均匀分配问题，因此需要对负荷重新分配来解决三相不平衡问题。一些改进方案是采用换相开关进行三相不平衡补偿，还有采用配变终端控制换相开关换相，从而将负载从重载相转移到轻载相的方法实现配变台区的三相平衡，但是配变台区一般含有多条支线，这样各条支线上三相仍然是不平衡的，因此首先需要实现支线上的三相平衡，所有支线三相平衡则整个台区也实现了三相平衡。另外，将负荷从重载相转移到轻载相仅能保证即时的三相平衡。在一天内，负荷的电流值是变化的，而且不同负荷的变化规律不同，这可能导致一天内换相开关多次动作来保证即时的三相平衡，不仅增加了处理器的工作量，也导致全域开关多次动作，增加了开关的损耗。因此用即时数据进行计算以调整三相平衡的方式是不稳健的，需要对负荷的变化规律进行总结，并以此进行三相负荷的重新分配，以达到三相平衡的效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种调节三相不平衡的智能换相开关系统及其方法，用以减少了开关的动作次数，保证负荷达到稳健的三相电流平衡状态，提高了设备的安全性及供电的可靠性。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种调节三相不平衡的智能换相开关系统，包括多个主控器和多个换相开关，所述主控器安装在每条支线出线上，每个主控器一端接入支线前端的三相线路，另一端接入支线后端的三相线路；所述换相开关安装在用户前端，换相开关一端接入支线三相线路，另一端接用户；所述主控器与换相开关之间通过有线或无线的方式进行通信连接，每一条支线上的主控器和该支线下连接的所有换相开关组成一个独立的工作系统。

进一步，所述主控器包括采集单元、存储单元、通信单元和处理器单元，所述处理器单元分别与采集单元、存储单元、通信单元相连接，所述采集单元一端接入支线前端的三相线路，另一端通过电流互感器接入支线后端的三相线路，通过电流互感器采集支线上的三相电流，并将其送入处理器单元进行处理；所述通信单元负责主控器与换相开关之间的通信以及主控器与配变终端的通信，主控器与换相开关之间通过有线或者无线的方式通信，用于接收换相开关采集的负荷电流信息以及下发换相调整命令，主控器与配变终端之间通过有线或者无线的方式通信，用于向配变终端上送三相不平衡数据及换相处理结果。