配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置及治理方法
【专利摘要】本发明公开了一种配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置及治理方法，它属于电力系统技术领域。配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置，其结构如下：与入户端连接的用于采集入户的每相电压电流值的电压电流采集部（1），电压电流采集部（1）的输出端与电压电流比较部（2）连接，电压电流比较部（2）的输出端与控制投切部(3)连接，控制投切部（3）与负荷连接。本发明有效的解决了配网终端由三相不平衡引起低电压的问题，它不涉及对电网进行重建、改造，成本低，实现了对电网进行实时监控，可以根据情况实时调整负荷，做到无延时处理，保证了不可中断负荷的稳定运行。
【专利说明】
配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置及治理方法
技术领域
[0001]本发明公开了一种配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置及治理方法，它属于电力系统技术领域。
【背景技术】
[0002]随着经济发展和社会进步，配电网中存在的一些技术问题，特别是由负荷三相不平衡引起的低电压的问题更为突出，对负荷三相不平衡的治理已经成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
[0003]目前，国内解决三相不平衡的方法主要有以下几种:一是线路升级，将不对称负荷分散，将电网中的不对称负荷进行分散式供应，即根据负荷的性质对电路进行改造重建，可以避免由于集中连接过多不平衡负荷而导致电网严重不平衡现象发生，其过程需要收集相关资料，例如:该地区近期日负荷曲线及其变化等信息;二是将不对称的负荷适当地分配到每个相中，也就是将单相负荷尽可能均衡地分布在三相供电系统中，三相供电系统中的单相负荷位置不合理是导致不平衡现象发生的主要原因，那么在最初设计相应的供电系统时，就应该将单相负荷尽可能均衡地分布在三相供电系统中，以达到降低三相不平衡度的目的；三是用无功功率补偿来校正三相不平衡，这种措施主要是通过分相进行无功功率补偿，以校正已经处于不平衡状态的三相系统尽可能地恢复到平衡状态。
[0004]但上述三种解决方法均存在一定的技术问题，具体如下:前两种方法涉及到电网的升级改造，经济投入比较大，性价比非常低，在全寿命周期内不能回收投资，所以这两种方法不能普及。第三种方法，也会有较大的经济投入，而且施工时间长，管理不方便；由于负荷的随机性和不确定性造成无功功率补偿存在着滞后性，所以此方法对于三相不平衡治理也存在着相应的问题。
【发明内容】
[0005]本发明就是为了解决上述技术问题而提供的一种配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置及治理方法，本发明有效的解决了配网终端由三相不平衡引起低电压的问题，它不涉及对电网进行重建、改造，成本低，实现了对电网进行实时监控，可以根据情况实时调整负荷，可以做到无延时处理，保证了不可中断负荷的稳定运行。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明是通过下述技术方案实现的:
配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置，其结构如下:与入户端连接的用于采集入户的每相电压电流值的电压电流采集部，电压电流采集部的输出端与电压电流比较部连接，电压电流比较部的输出端与控制投切部连接，控制投切部与负荷连接。
[0007]上述的电压电流采集部为电压互感器和电流互感器。
[0008]上述的入户端为三相电压或单相电压。
[0009]上述的电压电流比较部为电流反馈运算放大器和电压反馈运算放大器。
[0010]上述的控制投切部为晶闸管控制投切器。
[0011]配网终端由三相不平衡引起低电压的治理方法，其步骤如下:与入户端连接的电压电流采集部采集入户的每相电压电流值，并将所采集到电压电流值传输给电压电流比较部；电压电流比较部进行比较分析后输出晶闸管触发脉冲信号给控制投切部;控制投切部根据所接收到的触发脉冲信号根据负荷类型做出判断来控制负荷是否投切。
[0012]上述的负荷为三相负荷时，三相负荷合闸前，通过电压电流采集部和电压电流比较部对电网电压进行检测比较，如果电压在允许范围值内，电压电流比较部发出晶闸管触发脉冲信号给控制投切部，控制投切部电路接通，允许负荷使用，如果电压处于低电压状态则不允许其合闸；当三相负荷已经接通于电路中时，通过电压电流采集部和电压电流比较部对电网电压进行检测比较，当电网电压处于低电压时，根据负荷类型进行判断是否切除负荷，当电网电压达到符合标准时再根据需要把用电设备接入电网电路中，如果该负荷类型是不可中断负荷，则负荷不允许切除。
[0013]上述的负荷为单相负荷，单相负荷合闸前，通过电压电流采集部和电压电流比较部对电网电压进行检测比较，如果此时电网电压处于平衡状态，电压电流比较部发出晶闸管触发脉冲信号给控制投切部，控制投切部电路接通，控制投切部自动把负荷接在A、B、C任意一相上，如果电网电压不平衡但是在允许范围值内，则把负荷接在电压高的相上，否则，不允许负荷接入电路；当单相负荷已经接通于电路中时，通过电压电流采集部和电压电流比较部对电网电压进行检测比较，当电网电压在允许的范围内时，通过控制投切部把负荷接在电压高的相上，当电网电压不在允许的范围内时，根据负荷的类型来判断切除负荷的顺序。
[0014]上述的电网电压允许范围值为彡198V。
[0015]由于采用上述技术方案，使得本发明具有如下优点和效果:
本发明是通过对负荷端负荷的调节来达到治理三相不平衡的目的，它可以对电压电流实时进行检测，对电网进行实时监控，可以根据情况实时调整负荷，可以做到无延时处理，保证了不可中断负荷的稳定运行。本发明能够有效的改善配电网居民入户端低电压的现象，减少了低电压给用户造成的用电不方便，提高了居民的生活质量。本发明投资少，成本低，成本回收快，使用方便，安装无需大面积长时间停电，利于推广。本发明不受线路长度的限制，弥补设备设计缺陷，稳固了电网的稳定。本发明整个电路的运行不需要人工的实时参与，实现了自动化控制。解决的技术问题是在负荷端通过对配电网电压电流的测量与比较来确定三相不平衡问题的所在，它不涉及对电网进行重建、改造，通过自动控制调节将单相负荷调整到电压高的相或者根据负荷类型将三相或单相负荷进行投入或者切除。
【附图说明】
[0016]图1是本发明带三相负荷时的电路结构方框图。
[0017]图2是本发明带单相负荷时的电路结构方框图。
[0018]图中，1、电压电流采集部，2、电压电流比较部，3、控制投切部，4、三相负荷，5、单相负荷。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明做进一步详细说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。
[0020]实施例1:
如图1所示，本发明配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置，其结构如下:与入户端连接的用于采集入户的每相电压电流值的电压电流采集部I，电压电流采集部I为电压互感器和电流互感器，电压电流采集部I的输出端与电压电流比较部2连接，电压电流比较部2的输出端与控制投切部3连接，控制投切部3与三相负荷4。
[0021]上述的入户端为三相电压或单相电压，电压电流比较部2为电流反馈运算放大器和电压反馈运算放大器。控制投切部3为晶闸管控制投切器。
[0022]配网终端由三相不平衡引起低电压的治理方法如下:配网终端由三相不平衡引起低电压的治理方法，其步骤如下:与入户端连接的电压电流采集部采集入户的每相电压电流值，并将所采集到电压电流值传输给电压电流比较部；电压电流比较部进行比较分析后输出晶闸管触发脉冲信号给控制投切部;控制投切部根据所接收到的触发脉冲信号根据三相负荷类型做出判断来控制三相负荷是否投切。
[0023]具体步骤如下:当负荷为三相负荷，三相负荷合闸前，通过电压电流采集部和电压电流比较部对电网电压进行检测比较，如果电压在允许范围值内(多198V)，电压电流比较部发出晶闸管触发脉冲信号给控制投切部，控制投切部电路接通，允许负荷使用，如果电压处于低电压状态则不允许其合闸；当三相负荷已经接通于电路中时，通过电压电流采集部和电压电流比较部对电网电压进行检测比较，当电网电压处于低电压时，根据负荷类型进行判断是否切除负荷，如果该负荷是可中断负荷如电视、电热水器、抽烟机等，或者是可短时中断负荷如电脑、电冰箱等，则可以通过控制投切部将这些符合切除，当电网电压达到符合标准时再根据需要把用电设备接入电网电路中，如果该负荷类型是不可中断负荷，如医院用电、市政用电等，这些负荷不允许切除。
[0024]实施例2:
如图2所示，本发明配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置，其结构如下:与入户端连接的用于采集入户的每相电压电流值的电压电流采集部I，电压电流采集部I为电压互感器和电流互感器，电压电流采集部I的输出端与电压电流比较部2连接，电压电流比较部2的输出端与控制投切部3连接，控制投切部3与单向相负荷5。
[0025]上述的入户端为三相电压或单相电压，电压电流比较部I为电流反馈运算放大器和电压反馈运算放大器。控制投切部3为晶闸管控制投切器。
[0026]配网终端由三相不平衡引起低电压的治理方法如下:配网终端由三相不平衡引起低电压的治理方法，其步骤如下:与入户端连接的电压电流采集部采集入户的每相电压电流值，并将所采集到电压电流值传输给电压电流比较部；电压电流比较部进行比较分析后输出晶闸管触发脉冲信号给控制投切部;控制投切部根据所接收到的触发脉冲信号根据单相负荷类型做出判断来控制单相负荷是否投切。
[0027]具体步骤如下:负荷为单相负荷，单相负荷合闸前，通过电压电流采集部和电压电流比较部对电网电压进行检测比较，如果此时电网电压处于平衡状态电压电流比较部发出晶闸管触发脉冲信号给控制投切部，控制投切部电路接通，控制投切部自动把负荷接在A、B、C任意一相上，如果电网电压不平衡但是在允许范围值内，则把负荷接在电压高的相上，否则，不允许负荷接入电路;当单相负荷已经接通于电路中时，通过电压电流采集部和电压电流比较部对电网电压进行检测比较，当电网电压在允许的范围内(多198V)时，通过控制投切部把负荷接在电压高的相上，当电网电压不在允许的范围内时，根据负荷的类型来判断切除负荷的顺序，以保证不可中断负荷的稳定运行。
【主权项】
1.配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置，其特征在于结构如下:与入户端连接的用于采集入户的每相电压电流值的电压电流采集部(1)，电压电流采集部(I)的输出端与电压电流比较部(2)连接，电压电流比较部(2)的输出端与控制投切部(3)连接，控制投切部(3)与负荷连接。2.根据权利要求1所述的配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置，其特征在于所述的电压电流采集部(I)为电压互感器和电流互感器。3.根据权利要求1所述的配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置，其特征在于所述的入户端为三相电压或单相电压。4.根据权利要求1所述的配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置，其特征在于所述的电压电流比较部(2)为电流反馈运算放大器和电压反馈运算放大器。5.根据权利要求1所述的配网终端由三相不平衡引起低电压的治理装置，其特征在于所述的控制投切部为晶闸管控制投切器。6.—种权利要求1所述配网终端由三相不平衡引起低电压的治理方法，其特征在于步骤如下:与入户端连接的电压电流采集部采集入户的每相电压电流值，并将所采集到电压电流值传输给电压电流比较部；电压电流比较部进行比较分析后输出晶闸管触发脉冲信号给控制投切部;控制投切部根据所接收到的触发脉冲信号根据负荷类型做出判断来控制负荷是否投切。7.根据权利要求6所述的配网终端由三相不平衡引起低电压的治理方法，其特征在于所述的负荷为三相负荷时，三相负荷合闸前，通过电压电流采集部和电压电流比较部对电网电压进行检测比较，如果电压在允许范围值内，电压电流比较部发出晶闸管触发脉冲信号给控制投切部，控制投切部电路接通，允许负荷使用，如果电压处于低电压状态则不允许其合闸；当三相负荷已经接通于电路中时，通过电压电流采集部和电压电流比较部对电网电压进行检测比较，当电网电压处于低电压时，根据负荷类型进行判断是否切除负荷，当电网电压达到符合标准时再根据需要把用电设备接入电网电路中，如果该负荷类型是不可中断负荷，则负荷不允许切除。8.根据权利要求6所述的配网终端由三相不平衡引起低电压的治理方法，其特征在于所述的负荷为单相负荷，单相负荷合闸前，通过电压电流采集部和电压电流比较部对电网电压进行检测比较，如果此时电网电压处于平衡状态，电压电流比较部发出晶闸管触发脉冲信号给控制投切部，控制投切部电路接通，控制投切部自动把负荷接在A、B、C任意一相上，如果电网电压不平衡但是在允许范围值内，则把负荷接在电压高的相上，否则，不允许负荷接入电路；当单相负荷已经接通于电路中时，通过电压电流采集部和电压电流比较部对电网电压进行检测比较，当电网电压在允许的范围内时，通过控制投切部把负荷接在电压高的相上，当电网电压不在允许的范围内时，根据负荷的类型来判断切除负荷的顺序。9.根据权利要求7或8所述的配网终端由三相不平衡引起低电压的治理方法，其特征在于所述的电网电压允许范围值为彡198V。
【文档编号】H02J3/26GK105958516SQ201610371780
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】王立地, 李二申, 孟晓芳, 王俊, 郭丹, 王慧, 李俐莹
【申请人】沈阳农业大学