一种新型分布式三相无损耗平衡负荷装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种新型分布式三相无损耗平衡负荷装置，应用于负荷分散的线路不平衡电流补偿。
【背景技术】
[0002]在低压配电网系统中，存在大量单相、不对称、非线性、冲击性负荷，由于早期电网设计规划的不周，会出现大量单相负荷集中在一相或两相的情况，这些不均衡负荷会使配电系统产生三相不平衡，导致供电系统三相电压、电流的不平衡。
[0003]由于负荷分配不均，负荷性质也不一致，造成低压供电系统无功不足，负荷不平衡。尤其是经济水平较为发达的地区表现更为明显。无功不足及负荷不平衡已成为配电系统的两大难题。在低压配电网尤其是农网系统中由于线路及配电变压器数量众多、供电用户分散、资金成本等因素的制约，通过配置低压无功补偿装置等方式来解决三相不平衡的问题并不现实。通常做法是通过人工切换单相负荷的供电相来调整三相平衡，但这种方式需要先对负荷停电再进行操作，这严重影响了对用户的供电可靠性，对电网的优质供电提出了挑战，因此低压配电网及农网的三相不平衡问题已成为当前配电系统中亟待解决的问题。
[0004]三相电压或电流不对称会对电力系统中的发电、输电、配电设备及用电设备造成一系列的危害。
[0005](1)增加了线路损耗:电流通过导线时，由于导线电阻的作用，将在导线上产生功率损耗。不平衡度越大，线路损耗也越大。
[0006](2)增加了配电变压器的有功损耗.
[0007](3)降低了配电变压器出力。
[0008]现有技术中，配电网负荷分配主要是靠人工换相调整，具有以下问题:
[0009](1)人工测试至多只能测试变压器出线侧负荷及各分支主线负荷情况，不可能对所有用户及线路负荷进行测量，人工测试只能大体反映低压线路三相负荷平衡情况，不能全面反映所有线路段负荷情况，且测试工作量大。
[0010](2)人工测试只能是某一时刻或某几个时刻对线路进行负荷测量，不可能全时段对线路三相负荷进行测量，因而人工测试结果只能代表某一时段负荷平衡情况，由于低压负荷变化较大，不确定因素多，人工测试结果往往误差较大。
[0011](3)随着电网改造、用户新增，需要重新测量、调整低压电网负荷平衡，工作量大；
[0012](4)人工换相需要较长时间停电，降低了供电质量和可靠性。
[0013]鉴于低压配电网系统的一系列不平衡问题，设计了一种新型分布式三相无损耗平衡负荷装置，不断电在线进行负荷分配，既解决了低压配电网系统三相不平衡的问题，降低线损，也提高了供电质量，同时该装置无损耗。
【实用新型内容】
[0014]本实用新型提供一种新型分布式三相无损耗平衡负荷装置，其目的是将配电网中的各相分散的电流合理的不断电在线分配到相应的相别，实现配电网局部和整体电流平衡，解决三相不平衡的问题，大大减小供电线损，提升了电压合格率，提高了配电网供电质量，降低企业的供电成本，实现节能减排的目的。
[0015]本实用新型采用如下方案实现:
[0016]新型分布式三相无损耗平衡负荷装置主要由统一调度主机装置(2)、基于晶闸管固态开关SSR的从机切换装置(3)组成。
[0017]统一调度主机装置(2)采集三相电流和零序电流，计算配电变压器(1)的不平衡度，根据配电变压器出口电流，以及节点的介入相序和用户负载情况，通过配电边压器平衡控制策略，获取最佳相别投切方案，使用电力载波集中器，下发控制指令。基于晶闸管固态开关SSR的从机切换装置(3)收到控制指令，不断电在线切换用户的相别，解决三相不平衡的问题，大大减小供电线损，提升了电压合格率，提高了配电网供电质量，降低企业的供电成本。
[0018]基于晶闸管固态开关SSR的从机切换装置(3)采集线路的电压电流，使用电力载波模块，把收集的电压电流上送到统一调度主机装置(2)。从机切换装置(3)主要是对三相负荷自动平衡调整，按照接收的指令对供电相别进行自动选择。
[0019]在线不断电切换开关是本装置的执行设备，主回路由三路反并联晶闸管和三组磁保持继电器独立设计，零线无开关。采用高性能DSP控制器，工作时候微控制器通过高低电平分析判断每一相的闭合和分断，任意两相之间不能同时导通，即任意时刻最多只能有一个输出高电平，只能有一对晶闸管或与之对应的磁保持继电器闭合，接收换相指令时候先分段后闭合。
[0020]本实用新型的有益技术效果是:实现配电网局部和整体电流平衡，解决三相不平衡的问题，明显提高了不平衡治理效率和精度，在线实时自动调整，不需要停电，不需要人工干预。同时大大减小供电线损，提升了电压合格率，提高了配电网供电质量，降低企业的供电成本，实现节能减排的目的。
【附图说明】
[0021 ]图1是本实用新型分布式三相无损耗平衡负荷装置结构示意图；
[0022]图2为本实用新型中基于晶闸管固态开关SSR的从机切换装置结构示意图；
[0023]图3为本实用新型中统一调度主机装置结构示意图。
[0024]图中:1.配电变压器，2.统一调度主机装置，3.基于晶闸管固态开关SSR的从机切换装置，4.单相负荷，5.电力载波模块，6.从机控制器，7.反并联晶闸管，8.磁保持继电器，
9.电力载波集中器，10.主机负荷分配器。
【具体实施方式】
[0025]下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型做进一步说明。
[0026]新型分布式三相无损耗平衡负荷装置主要由统一调度主机装置(2)、基于晶闸管固态开关SSR的从机切换装置(3)组成。
[0027]统一调度主机装置(2)靠近变压器安装，采集三相电流和零序电流，计算配电变压器(1)的不平衡度，根据配电变压器出口电流，以及节点的介入相序和用户负载情况，通过配电边压器平衡控制策略，获取最佳相别投切方案，使用电力载波集中器，下发控制指令。基于晶闸管固态开关SSR的从机切换装置(3)收到控制指令，不断电在线切换用户的相别。
[0028]基于晶闸管固态开关SSR的从机切换装置(3)靠近每一个单一负荷安装，采集线路的电压电流，使用电力载波模块，把收集的电压电流上送到统一调度主机装置(2)。从机切换装置(3)主要是对三相负荷自动平衡调整，按照接收的指令对供电相别进行自动选择。同时由于采用晶闸管固态开关，可将电压中断时间降低在2ms以内，小于国家电压暂降标准，不会对供电用户产生影响。
[0029]在线不断电切换开关是本装置的执行设备，主回路由三路反并联晶闸管和三组磁保持继电器独立设计，零线无开关。采用高性能DSP控制器，工作时候微控制器通过高低电平分析判断每一相的闭合和分断，任意两相之间不能同时导通，即任意时刻最多只能有一个输出高电平，只能有一对晶闸管或与之对应的磁保持继电器闭合，接收换相指令时候先分段后闭合。
[0030]本专利的分布式三相无损耗平衡负荷装置能够适用于大部分的配电网络，对农村配电网单相用户分布零散的地区，该新型无损耗平衡负荷装置优势比较明显，解决了三相不平衡的问题，明显提高了不平衡治理效率和精度，在线实时自动调整，不需要停电，不需要人工干预。同时大大减小供电线损，提升了电压合格率，提高了配电网供电质量，降低企业的供电成本，实现节能减排的目的。
【主权项】
1.一种新型分布式三相无损耗平衡负荷装置，其特征在于，该装置包括统一调度主机装置(2)、基于晶闸管固态开关SSR的从机切换装置(3)、三相变压器电源(1);所述基于晶闸管固态开关SSR的从机切换装置(3)通过三相进线输入与三相变压器电源(1)相连，从机切换装置(3)输出两回电线I^PN与负荷相连;所述基于晶闸管固态开关SSR的从机切换装置(3)采用三相反并联晶闸管(7)和磁保持继电器(8)并联拓扑结构;从机切换装置(3)的控制器(6)通过电力载波模块(5)接收控制调度命令，最终将控制命令输出给相应的晶闸管(7)和磁保持继电器(8)。2.根据权利要求1所述的一种新型分布式三相无损耗平衡负荷装置，其特征在于，统一调度主机装置(2)包括负荷分配控制器(10)和电力载波集中器(9)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型分布式三相无损耗平衡负荷装置，包括基于晶闸管固态开关SSR的从机切换装置、统一调度主机装置、电力载波模块和变压器等。主机装置安装在变压器低压侧，采样变压器的三相电流，以及通过电力载波模块收集各支线的电流，分析系统不平衡的原因，建立该变压器的统一负荷模型，发出调度控制命令。采用基于晶闸管固态开关SSR的从机切换装置安装在每一个零散的负荷进户侧，通过三相输电线与变压器相连，载波模块收到控制命令后，内部采用DSP控制固态开关和磁保持继电器进行换相。并且该控制装置可以实现网络优化分区，实现局部网络和整体网络的不断电在线电流平衡。
【IPC分类】H02J3/26
【公开号】CN205104911
【申请号】CN201520796044
【发明人】王宝安, 朱淼, 詹国敏, 万杰星
【申请人】扬州汇洁能电力电子设备有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年10月15日