低壓電網(wǎng)三相不平衡自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)技術(shù)方案

低壓電網(wǎng)三相不平衡自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括：控制中心、臺區(qū)監(jiān)控主機和負荷平衡器，控制中心和臺區(qū)監(jiān)控主機實時檢測母線上三相電流，負荷平衡器是本系統(tǒng)的核心部分，由變頻電源、開關(guān)、控制器組成，控制器是接受臺區(qū)監(jiān)控主機命令并且控制變頻電源和開關(guān)，變頻電源可以產(chǎn)生不同頻率的220V的交流電，產(chǎn)生的交流電作為負載轉(zhuǎn)移的過渡電源。本發(fā)明專利技術(shù)是直接對不同相上的負載進行調(diào)節(jié)，而不是進行無功補償。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及低壓電網(wǎng)三相不平衡自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
三相不平衡是指在電力系統(tǒng)中三相電流(或電壓)幅值不一致，且幅值差超過規(guī)定范圍。在三相負載平衡的情況下，三相四線電路中，三相電流的相量和等于零，即Ia+Ib+Ic＝0，零線電流等于零。但是在三相負載不平衡時，三相電流的向量和并不等于零，即Ia+Ib+Ic＝IN≠0，三相四線制中的零線電流不為零。在低壓三相四線制的城市居民和農(nóng)網(wǎng)供電系統(tǒng)中，由于用電戶多為單相負荷或單相和三相負荷混用，并且負荷大小不同和用電時間的不同。所以，電網(wǎng)中三相間的不平衡電流是客觀存在的，并且這種用電不平衡狀況無規(guī)律性，也無法事先預(yù)知。導(dǎo)致了低壓供電系統(tǒng)三相負載的長期性不平衡。電網(wǎng)中的不平衡電流會增加線路及變壓器的銅損，還會增加變壓器的鐵損，降低變壓器的出力甚至?xí)绊懽儔浩鞯陌踩\行，最終會造成三相電壓的不平衡。由不對稱負載引起的電網(wǎng)三相電壓不平衡有以下解決辦法：1、將不對稱負荷分散接在不同的供電點，以減少集中連接造成不平衡度嚴(yán)重超標(biāo)的問題；2、使用交叉換相等辦法使不對稱負荷合理分配到各相，盡量使其平衡化；3、加大負荷接入點的短路容量，如改變網(wǎng)絡(luò)或提高供電電壓級別提高系統(tǒng)承受不平衡負荷的能力；4、裝設(shè)平衡裝置。簡要列出以上幾種解決三相電壓或電流不平衡對電網(wǎng)及電能質(zhì)量危害現(xiàn)象。對于三相不平衡電流，電力部門除了盡量合理地分配負荷之外幾乎沒有什么行之有效的解決辦法。現(xiàn)在常見的解決辦法是對電網(wǎng)進行無功功率補償。無功補償?shù)脑恚喊丫哂腥菪怨β守摵傻难b置與感性功率負荷并接在同一電路，當(dāng)容性負荷釋放能量時，感性負荷吸收能量，而感性負荷釋放能量時，容性負荷吸收能量，能量在兩種負荷之間交換。這樣，感性負荷所吸收的無功功率可從容性負荷輸出的無功功率中得到補償，這就是無功補償?shù)脑怼o功補償?shù)木唧w實現(xiàn)方式：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負荷之間相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。但是無功功率補償?shù)霓k法仍然有很多問題：電容器損壞頻繁；電容器外熔斷器在投切電容器組及運行中常發(fā)生熔斷；電容器組經(jīng)常投入使用率低。電容器損壞主要原因由于在選擇電壓等級時沒有考慮諧波背景的影響，造成所選擇的電壓等級偏低，長期運行電容器將容易損壞。電容器外熔斷器經(jīng)常發(fā)生熔斷，主要是合閘涌流對熔斷器的沖擊或者熔斷器額定電流的選擇偏小造成的，或是不同電抗率組別的電容器組投切順序不當(dāng)所致。電容器投入使用率低主要是由于在電容器容量選擇及分配不當(dāng)造成的。雖然對于三相不平衡的問題有了很多的研究，但是現(xiàn)在仍然沒有完美的解決問題的方案。這主要是因為負載不平衡是不確定的，導(dǎo)致三相電流不確定，所以在進行補償?shù)姆椒ū容^復(fù)雜，效果也不完美。本專利技術(shù)采取新的思維方法進行三相不平衡負載的調(diào)整，使得三相電流保持平衡。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所解決的技術(shù)問題在于提供低壓電網(wǎng)三相不平衡自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。本專利技術(shù)所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：低壓電網(wǎng)三相不平衡自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括：控制中心、臺區(qū)監(jiān)控主機和負荷平衡器，由控制中心和臺區(qū)監(jiān)控主機實時檢測母線上三相電流，分析電流不平衡的情況，然后由臺區(qū)監(jiān)控主機控制負荷平衡器進行負載調(diào)整，負荷平衡器進行負載調(diào)整的過程是利用變頻電源產(chǎn)生220V/50Hz的交流電作為過渡電源，讓其中電流大的一相上的負載先過渡到過渡電源，然后過渡電源進行產(chǎn)生220V/49Hz的交流電進行變頻移相，當(dāng)過度電源與電流小的一相的交流電的相位相同，則過渡電源恢復(fù)220V/50Hz的交流電，然后過度電源上的負載再過渡到電流小的一相上。在不斷的調(diào)節(jié)中達到總體三相電的電流平衡，即保持三相負載平衡，令零序電流達到最小。負荷平衡器是本系統(tǒng)的核心部分，由變頻電源、開關(guān)、控制器組成，控制器是接受臺區(qū)監(jiān)控主機命令并且控制變頻電源和開關(guān)，變頻電源可以產(chǎn)生不同頻率的220V的交流電，產(chǎn)生的交流電作為負載轉(zhuǎn)移的過渡電源。開關(guān)是用來連接用戶負載和電源的，負載借由開關(guān)的導(dǎo)通接到不同的電源上，這樣才能實現(xiàn)負載在三相電不同相上的轉(zhuǎn)移。有益效果：本專利技術(shù)是直接對不同相上的負載進行調(diào)節(jié)，而不是進行無功補償。這樣最能直接地調(diào)整各相上的電流的大小，進而讓三相電流保持平衡。本系統(tǒng)可以組成網(wǎng)絡(luò)，對整個地區(qū)的電網(wǎng)進行調(diào)整，讓控制中心進行整個地區(qū)的三相電母線電流的檢測，各個臺區(qū)監(jiān)控主機檢測本區(qū)域的三相電母線電流，將得到的數(shù)據(jù)進行計算，然后控制每個用戶單位的負荷平衡器進行負載的調(diào)整，將電流大的負載“搬移”到電流小的一相上，這樣保持這個地區(qū)的三項電負載平衡。這樣便于電力部門進行地區(qū)用電的監(jiān)控，可以進行組網(wǎng)，形成智能電網(wǎng)。附圖說明圖1本專利技術(shù)的系統(tǒng)組成框圖；圖2本專利技術(shù)中最重要的負荷平衡器的組成框圖。具體實施方式為了使本專利技術(shù)的實現(xiàn)技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本專利技術(shù)。如圖1、圖2所示，低壓電網(wǎng)三相不平衡自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制中心(1)進行整個地區(qū)的電網(wǎng)檢測，檢測三相電的不平衡，臺區(qū)監(jiān)控主機(2)進行本地區(qū)的三相電的電流檢測，然后將數(shù)據(jù)反饋給控制中心(1)；控制中心(1)將得到數(shù)據(jù)進行計算，得到負載調(diào)整解決方案，然后將方案通知到各個臺區(qū)監(jiān)控主機(2)；臺區(qū)監(jiān)控主機(2)得到負載調(diào)整解決方案后，將控制本區(qū)域的負荷平衡器(3)按照調(diào)節(jié)方案進行負載調(diào)整。調(diào)整完畢后再由控制中心(1)和臺區(qū)監(jiān)控主機(2)進行三相電流的檢測，判斷調(diào)整的效果，若效果不能達到要求，就進行再一次的調(diào)整，直到地區(qū)的三相電的零序電流達到最小。負荷平衡器(3)進行負載調(diào)整的過程是：首先假設(shè)用戶負載(17)是接在三相電的A相(4)，即切換開關(guān)A(9)和切換開關(guān)N(14)是閉合的，其他開關(guān)是斷開的。當(dāng)負荷平衡器(3)得到臺區(qū)監(jiān)控主機(2)的命令，比如將負載調(diào)整到B相上，變頻電源(8)先產(chǎn)生220V/50Hz相位與A相電相同的交流電，然后切換過渡開關(guān)L(12)和切換過渡開關(guān)N(13)閉合，即變頻電源產(chǎn)生和A相電相同的電源后與A相并聯(lián)。之后切換開關(guān)A(9)和切換開關(guān)N(14)斷開，這樣用戶負載(17)僅由變頻電源(8)提供電能。之后變頻電源(8)開始變頻，產(chǎn)生220V/49Hz的交流電。由于頻率不等于50Hz，則變頻電源(8)產(chǎn)生的交流電的相位相對A相開始移動。當(dāng)變頻電源(8)產(chǎn)生的交流電的相位等于B相時，變頻本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
低壓電網(wǎng)三相不平衡自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括：控制中心、臺區(qū)監(jiān)控主機和負荷平衡器，其特征在于，控制中心和臺區(qū)監(jiān)控主機實時檢測母線上三相電流，負荷平衡器是本系統(tǒng)的核心部分，由變頻電源、開關(guān)、控制器組成，控制器是接受臺區(qū)監(jiān)控主機命令并且控制變頻電源和開關(guān)，變頻電源可以產(chǎn)生不同頻率的220V的交流電，產(chǎn)生的交流電作為負載轉(zhuǎn)移的過渡電源。

【技術(shù)特征摘要】
1.低壓電網(wǎng)三相不平衡自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括：控制中心、臺區(qū)監(jiān)控主機和負荷
平衡器，其特征在于，控制中心和臺區(qū)監(jiān)控主機實時檢測母線上三相電流，負
荷平衡器是本系統(tǒng)的核心部分，由變頻電源、開關(guān)、控制器組成，控制器是接
受臺區(qū)監(jiān)控主機命令并且控制變...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李春明，
申請(專利權(quán))人：李春明，
類型：發(fā)明
國別省市：天津;12