配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置及治理方法
【專利摘要】本發明公開了一種配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置及治理方法，它屬于電力系統技術領域。配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置，其結構如下：與入戶端連接的用于采集入戶的每相電壓電流值的電壓電流采集部（1），電壓電流采集部（1）的輸出端與電壓電流比較部（2）連接，電壓電流比較部（2）的輸出端與控制投切部(3)連接，控制投切部（3）與負荷連接。本發明有效的解決了配網終端由三相不平衡引起低電壓的問題，它不涉及對電網進行重建、改造，成本低，實現了對電網進行實時監控，可以根據情況實時調整負荷，做到無延時處理，保證了不可中斷負荷的穩定運行。
【專利說明】
配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置及治理方法
技術領域
[0001]本發明公開了一種配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置及治理方法，它屬于電力系統技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著經濟發展和社會進步，配電網中存在的一些技術問題，特別是由負荷三相不平衡引起的低電壓的問題更為突出，對負荷三相不平衡的治理已經成為本領域技術人員急需解決的技術問題。
[0003]目前，國內解決三相不平衡的方法主要有以下幾種:一是線路升級，將不對稱負荷分散，將電網中的不對稱負荷進行分散式供應，即根據負荷的性質對電路進行改造重建，可以避免由于集中連接過多不平衡負荷而導致電網嚴重不平衡現象發生，其過程需要收集相關資料，例如:該地區近期日負荷曲線及其變化等信息;二是將不對稱的負荷適當地分配到每個相中，也就是將單相負荷盡可能均衡地分布在三相供電系統中，三相供電系統中的單相負荷位置不合理是導致不平衡現象發生的主要原因，那么在最初設計相應的供電系統時，就應該將單相負荷盡可能均衡地分布在三相供電系統中，以達到降低三相不平衡度的目的；三是用無功功率補償來校正三相不平衡，這種措施主要是通過分相進行無功功率補償，以校正已經處于不平衡狀態的三相系統盡可能地恢復到平衡狀態。
[0004]但上述三種解決方法均存在一定的技術問題，具體如下:前兩種方法涉及到電網的升級改造，經濟投入比較大，性價比非常低，在全壽命周期內不能回收投資，所以這兩種方法不能普及。第三種方法，也會有較大的經濟投入，而且施工時間長，管理不方便；由于負荷的隨機性和不確定性造成無功功率補償存在著滯后性，所以此方法對于三相不平衡治理也存在著相應的問題。
【發明內容】
[0005]本發明就是為了解決上述技術問題而提供的一種配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置及治理方法，本發明有效的解決了配網終端由三相不平衡引起低電壓的問題，它不涉及對電網進行重建、改造，成本低，實現了對電網進行實時監控，可以根據情況實時調整負荷，可以做到無延時處理，保證了不可中斷負荷的穩定運行。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明是通過下述技術方案實現的:
配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置，其結構如下:與入戶端連接的用于采集入戶的每相電壓電流值的電壓電流采集部，電壓電流采集部的輸出端與電壓電流比較部連接，電壓電流比較部的輸出端與控制投切部連接，控制投切部與負荷連接。
[0007]上述的電壓電流采集部為電壓互感器和電流互感器。
[0008]上述的入戶端為三相電壓或單相電壓。
[0009]上述的電壓電流比較部為電流反饋運算放大器和電壓反饋運算放大器。
[0010]上述的控制投切部為晶閘管控制投切器。
[0011]配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理方法，其步驟如下:與入戶端連接的電壓電流采集部采集入戶的每相電壓電流值，并將所采集到電壓電流值傳輸給電壓電流比較部；電壓電流比較部進行比較分析后輸出晶閘管觸發脈沖信號給控制投切部;控制投切部根據所接收到的觸發脈沖信號根據負荷類型做出判斷來控制負荷是否投切。
[0012]上述的負荷為三相負荷時，三相負荷合閘前，通過電壓電流采集部和電壓電流比較部對電網電壓進行檢測比較，如果電壓在允許范圍值內，電壓電流比較部發出晶閘管觸發脈沖信號給控制投切部，控制投切部電路接通，允許負荷使用，如果電壓處于低電壓狀態則不允許其合閘；當三相負荷已經接通于電路中時，通過電壓電流采集部和電壓電流比較部對電網電壓進行檢測比較，當電網電壓處于低電壓時，根據負荷類型進行判斷是否切除負荷，當電網電壓達到符合標準時再根據需要把用電設備接入電網電路中，如果該負荷類型是不可中斷負荷，則負荷不允許切除。
[0013]上述的負荷為單相負荷，單相負荷合閘前，通過電壓電流采集部和電壓電流比較部對電網電壓進行檢測比較，如果此時電網電壓處于平衡狀態，電壓電流比較部發出晶閘管觸發脈沖信號給控制投切部，控制投切部電路接通，控制投切部自動把負荷接在A、B、C任意一相上，如果電網電壓不平衡但是在允許范圍值內，則把負荷接在電壓高的相上，否則，不允許負荷接入電路；當單相負荷已經接通于電路中時，通過電壓電流采集部和電壓電流比較部對電網電壓進行檢測比較，當電網電壓在允許的范圍內時，通過控制投切部把負荷接在電壓高的相上，當電網電壓不在允許的范圍內時，根據負荷的類型來判斷切除負荷的順序。
[0014]上述的電網電壓允許范圍值為彡198V。
[0015]由于采用上述技術方案，使得本發明具有如下優點和效果:
本發明是通過對負荷端負荷的調節來達到治理三相不平衡的目的，它可以對電壓電流實時進行檢測，對電網進行實時監控，可以根據情況實時調整負荷，可以做到無延時處理，保證了不可中斷負荷的穩定運行。本發明能夠有效的改善配電網居民入戶端低電壓的現象，減少了低電壓給用戶造成的用電不方便，提高了居民的生活質量。本發明投資少，成本低，成本回收快，使用方便，安裝無需大面積長時間停電，利于推廣。本發明不受線路長度的限制，彌補設備設計缺陷，穩固了電網的穩定。本發明整個電路的運行不需要人工的實時參與，實現了自動化控制。解決的技術問題是在負荷端通過對配電網電壓電流的測量與比較來確定三相不平衡問題的所在，它不涉及對電網進行重建、改造，通過自動控制調節將單相負荷調整到電壓高的相或者根據負荷類型將三相或單相負荷進行投入或者切除。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明帶三相負荷時的電路結構方框圖。
[0017]圖2是本發明帶單相負荷時的電路結構方框圖。
[0018]圖中，1、電壓電流采集部，2、電壓電流比較部，3、控制投切部，4、三相負荷，5、單相負荷。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明，但本發明的保護范圍不受實施例所限。
[0020]實施例1:
如圖1所示，本發明配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置，其結構如下:與入戶端連接的用于采集入戶的每相電壓電流值的電壓電流采集部I，電壓電流采集部I為電壓互感器和電流互感器，電壓電流采集部I的輸出端與電壓電流比較部2連接，電壓電流比較部2的輸出端與控制投切部3連接，控制投切部3與三相負荷4。
[0021]上述的入戶端為三相電壓或單相電壓，電壓電流比較部2為電流反饋運算放大器和電壓反饋運算放大器。控制投切部3為晶閘管控制投切器。
[0022]配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理方法如下:配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理方法，其步驟如下:與入戶端連接的電壓電流采集部采集入戶的每相電壓電流值，并將所采集到電壓電流值傳輸給電壓電流比較部；電壓電流比較部進行比較分析后輸出晶閘管觸發脈沖信號給控制投切部;控制投切部根據所接收到的觸發脈沖信號根據三相負荷類型做出判斷來控制三相負荷是否投切。
[0023]具體步驟如下:當負荷為三相負荷，三相負荷合閘前，通過電壓電流采集部和電壓電流比較部對電網電壓進行檢測比較，如果電壓在允許范圍值內(多198V)，電壓電流比較部發出晶閘管觸發脈沖信號給控制投切部，控制投切部電路接通，允許負荷使用，如果電壓處于低電壓狀態則不允許其合閘；當三相負荷已經接通于電路中時，通過電壓電流采集部和電壓電流比較部對電網電壓進行檢測比較，當電網電壓處于低電壓時，根據負荷類型進行判斷是否切除負荷，如果該負荷是可中斷負荷如電視、電熱水器、抽煙機等，或者是可短時中斷負荷如電腦、電冰箱等，則可以通過控制投切部將這些符合切除，當電網電壓達到符合標準時再根據需要把用電設備接入電網電路中，如果該負荷類型是不可中斷負荷，如醫院用電、市政用電等，這些負荷不允許切除。
[0024]實施例2:
如圖2所示，本發明配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置，其結構如下:與入戶端連接的用于采集入戶的每相電壓電流值的電壓電流采集部I，電壓電流采集部I為電壓互感器和電流互感器，電壓電流采集部I的輸出端與電壓電流比較部2連接，電壓電流比較部2的輸出端與控制投切部3連接，控制投切部3與單向相負荷5。
[0025]上述的入戶端為三相電壓或單相電壓，電壓電流比較部I為電流反饋運算放大器和電壓反饋運算放大器。控制投切部3為晶閘管控制投切器。
[0026]配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理方法如下:配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理方法，其步驟如下:與入戶端連接的電壓電流采集部采集入戶的每相電壓電流值，并將所采集到電壓電流值傳輸給電壓電流比較部；電壓電流比較部進行比較分析后輸出晶閘管觸發脈沖信號給控制投切部;控制投切部根據所接收到的觸發脈沖信號根據單相負荷類型做出判斷來控制單相負荷是否投切。
[0027]具體步驟如下:負荷為單相負荷，單相負荷合閘前，通過電壓電流采集部和電壓電流比較部對電網電壓進行檢測比較，如果此時電網電壓處于平衡狀態電壓電流比較部發出晶閘管觸發脈沖信號給控制投切部，控制投切部電路接通，控制投切部自動把負荷接在A、B、C任意一相上，如果電網電壓不平衡但是在允許范圍值內，則把負荷接在電壓高的相上，否則，不允許負荷接入電路;當單相負荷已經接通于電路中時，通過電壓電流采集部和電壓電流比較部對電網電壓進行檢測比較，當電網電壓在允許的范圍內(多198V)時，通過控制投切部把負荷接在電壓高的相上，當電網電壓不在允許的范圍內時，根據負荷的類型來判斷切除負荷的順序，以保證不可中斷負荷的穩定運行。
【主權項】
1.配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置，其特征在于結構如下:與入戶端連接的用于采集入戶的每相電壓電流值的電壓電流采集部(1)，電壓電流采集部(I)的輸出端與電壓電流比較部(2)連接，電壓電流比較部(2)的輸出端與控制投切部(3)連接，控制投切部(3)與負荷連接。2.根據權利要求1所述的配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置，其特征在于所述的電壓電流采集部(I)為電壓互感器和電流互感器。3.根據權利要求1所述的配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置，其特征在于所述的入戶端為三相電壓或單相電壓。4.根據權利要求1所述的配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置，其特征在于所述的電壓電流比較部(2)為電流反饋運算放大器和電壓反饋運算放大器。5.根據權利要求1所述的配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理裝置，其特征在于所述的控制投切部為晶閘管控制投切器。6.—種權利要求1所述配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理方法，其特征在于步驟如下:與入戶端連接的電壓電流采集部采集入戶的每相電壓電流值，并將所采集到電壓電流值傳輸給電壓電流比較部；電壓電流比較部進行比較分析后輸出晶閘管觸發脈沖信號給控制投切部;控制投切部根據所接收到的觸發脈沖信號根據負荷類型做出判斷來控制負荷是否投切。7.根據權利要求6所述的配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理方法，其特征在于所述的負荷為三相負荷時，三相負荷合閘前，通過電壓電流采集部和電壓電流比較部對電網電壓進行檢測比較，如果電壓在允許范圍值內，電壓電流比較部發出晶閘管觸發脈沖信號給控制投切部，控制投切部電路接通，允許負荷使用，如果電壓處于低電壓狀態則不允許其合閘；當三相負荷已經接通于電路中時，通過電壓電流采集部和電壓電流比較部對電網電壓進行檢測比較，當電網電壓處于低電壓時，根據負荷類型進行判斷是否切除負荷，當電網電壓達到符合標準時再根據需要把用電設備接入電網電路中，如果該負荷類型是不可中斷負荷，則負荷不允許切除。8.根據權利要求6所述的配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理方法，其特征在于所述的負荷為單相負荷，單相負荷合閘前，通過電壓電流采集部和電壓電流比較部對電網電壓進行檢測比較，如果此時電網電壓處于平衡狀態，電壓電流比較部發出晶閘管觸發脈沖信號給控制投切部，控制投切部電路接通，控制投切部自動把負荷接在A、B、C任意一相上，如果電網電壓不平衡但是在允許范圍值內，則把負荷接在電壓高的相上，否則，不允許負荷接入電路；當單相負荷已經接通于電路中時，通過電壓電流采集部和電壓電流比較部對電網電壓進行檢測比較，當電網電壓在允許的范圍內時，通過控制投切部把負荷接在電壓高的相上，當電網電壓不在允許的范圍內時，根據負荷的類型來判斷切除負荷的順序。9.根據權利要求7或8所述的配網終端由三相不平衡引起低電壓的治理方法，其特征在于所述的電網電壓允許范圍值為彡198V。
【文檔編號】H02J3/26GK105958516SQ201610371780
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】王立地, 李二申, 孟曉芳, 王俊, 郭丹, 王慧, 李俐瑩
【申請人】沈陽農業大學