[发明专利]基于物联网、大数据的低压自动预分布三相线路平衡装置

说明书

本发明涉及低压线路三相换相的技术领域，尤其涉及在两相电源之间调相的智能控制系统。公开了基于物联网、大数据的低压自动预分布三相线路平衡装置，所述装置的结构为三进两出式，输入端连接三相交流电源的两根相线和一根N线，输出端连接用户单相线路的相线和N线，所述的一种低压线路三进两出式智能调相装置，包含三路取样模块、智能控制模块、驱动模块、双电源模块、物联网模块。本发明根据负荷不规则动态变化，通过装置的分析做出跟踪调整，切换用户电源，对电流采样值小于预设值的用户线路进行调整，使其处在最佳相电源上等待用电，并把用户用电数据通过物联网模块发送至云端数据库存储。

技术领域

本发明涉及低压线路三相换相的技术领域，尤其涉及物联网通信模式下的两相电源之间调相的智能控制系统。

背景技术

随着我国人民生活水平的整体提高，在居民、医院、学校、工厂等场所空调、热水器、电动机等大功率用电设备不断接入，使低压供电系统的三相负荷严重偏载，局部过负荷现象时有发生，不仅影响供电系统的供电能力和供电质量，由此引发的电力系统事故和故障也不断增加。现有的低压供电系统三相负荷平衡仍然是根据负荷检测、数据监控，发现电力系统故障和事故时，通过人工调整电网平衡，工作量大且效率较低。2015年之后，相关电力企业设计一系列关于调整三相负荷以达到平衡的装置用来代替传统的人工方式，但是其缺点如下：

1、所有平衡装置均采用实时控制方式，对用户三相线路的负荷大小进行分析，分析后立即通过装置进行换相。从其效果可看出三相线路负荷趋向于平衡，但是如果平衡装置使用继电器作为换相开关，当用户使用电能时，尤其是大功率用电设备工作时，用户线路中会产生较大的电流，此时开关装置执行换相操作，将在换相的瞬间产生电弧，电弧效应伴随着大量的光和热，其热量和以达到平衡点频繁的换相动作足以加速开关装置的老化速度，若电流足够大时，甚至直接造成开关触头的黏连，给用户用电带来危险。如果平衡装置使用可控硅作为换相开关，可有效的防止电弧效应，但是可控硅一般使用在线路终端，保护单独的用电设备，而平衡装置是将可控硅开关安装在用户相线的进线处，进线端后接入插座回路和照明回路，若插座回路中一台用电设备发生短路，会导致可控硅在短路保护器跳闸之前就损毁，造成用户家中停电。而更换可控硅开关需专业电工人士，从而浪费人力和物力。而在负荷电流过零点换相会带来小于20ms的失电时间，会使用户部分用电器复位，给用户的用电带来诸多不便。

2、所有平衡装置均为三相检测，通过单片机分析之后使用三相开关完成换相。其缺点是，如果此装置的芯片出现问题，将导致开关误动或者拒动，若大量开关出现同时换相在同一相线，将对整个电网造成冲击，这是有概率发生的事件，发生后果不堪设想。

3、所有平衡装置均为两个硬件部分组成，一是安装在变压器次级侧的检测装置，二是安装在单相用户线路进线处的动作装置，二者之间距离较远。检测装置将信号提供给单片机处理，处理之后动作信号通过电力载波装置或者无线电传输装置发送给动作装置。电力线作为能量传输介质并不适合作为通信信道，其内部噪音信号较大，会对控制信号造成干扰。使用无线电传输装置是解决通信问题的有效办法，但是仅仅发送控制指令就使用一个专用的并且需要加密的发送器，其成本过高。

4、2019年10月14日，在国家电网提出的《泛在电力物联网白皮书》的需求中，要求用电设备在工作时能将用户的用电数据统计整理，根据用电数据挖掘用户潜在的消费信息。目前，此功能处于基本建设阶段，尚有诸多不足需在近些年完善。

随着社会的快速发展，国民经济的增长与国民日常的生活越来越离不开电力资源，但是电能在实际的配送过程中经常会遇到偷窃现象，不法分子进行偷窃电能一方面会给供电企业带来较大的经济损失，另外也会给社会的用电安全带来了一定的隐患。因此就需要在用电监察管理工作中加强用电监察，维护用电秩序，切实做到让偷窃电不法分子无处遁形。

发明内容

针对上述内容，本发明专利的目的在于提供基于物联网、大数据的低压自动预分布三相线路平衡装置：