[发明专利]一种换相开关装置及其控制方法

权利要求书

1.一种换相开关的控制方法，其特征在于，所述方法通过对固定负载及可调负载的零线电流进行采集和计算，直接将可调负载切换至固定负载电流最小的一相，实现对最小负载相的补偿；零线电流最小时可调负载所在相别即是目标相别，从而实现对调整相别的选择；

所述控制方法如下：

定义A相基波电压的实时值为u_A＝U_A×cosωt，固定负载的基波电流的实时值为通过对u_A进行锁相得到与u_A同频同相的单位相量cosωt和sinωt；与i_LN相乘滤波后再相除并查余切表得到通过类似方法可以得到i_CN与电网A相基波电压的相角差

其中，i_CN为单相可调负载电流基波分量瞬时值；为固定负载零线电流基波分量与电网A相电压基波分量的相角差；I_LN为固定负载零线基波分量有效值；

由此得到固定负载基波零线电流与三种可调负载基波零线电流的相角差分别为：

当固定负载零线电流与可调负载零线电流的相角差接近180°时，两个零线电流可以相互抵消的最多，电网侧的零线电流最小；因此选择以下三个计算式中最小的角度，即可得到负载的目标相别；其中，为固定负载零线电流基波分量与单相可调负载零线电流基波分量的相角差；为固定负载零线电流基波分量与单相可调负载在当前相超前一相时零线基波电流的相角差；为固定负载零线电流基波分量与单相可调负载在当前相滞后一相时零线基波电流的相角差；

如当最小时，即可调负载在当前相的超前一相为零线电流最小的一相：

其中，为固定负载零线电流与可调负载零线电流超前一相时的相角差与180°的差；

所述可调负载的零线电流相位根据换相开关的切换而变化；但只存在以下三种情况：

第一种，可调负载在当前运行相，其与固定负载的零线电流叠加得到换相开关接入点电网侧的零线电流；第二种是可调负载超前一相，超前120°，并与固定负载零线电流叠加；第三种是可调负载滞后一相，滞后120°，并与固定负载零线电流叠加；通过这三种叠加方式得到可调负载在任意一相时电网侧零线电流的大小，选择零线电流最小的一相，即是换相开关的切换目标相。

2.实现如权利要求1所述一种换相开关的控制方法的装置，其特征在于，所述装置包括换向开关、单向可调负载和三相固定负载和零线电流互感器；将三相固定负载的零线连接零线电流互感器的一端，零线电流互感器的另一端连接电网侧零线。