负荷不平衡调节装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种负荷不平衡调节装置及系统，涉及电力供电技术领域，本实用新型专利技术提供的负荷不平衡调节装置包括公变监测终端、三相电流采集装置、电流互感器和负荷平衡自动换相装置，通过三相电流采集装置采集分支路始端的三相电流、电压值以及负荷平衡自动换相装置采集用户负载端的电流、电压等信息，并上传给公变监测终端进行不平衡率和负荷大小计算，及时作出最优调整策略，控制负荷平衡自动换相装置作出换相动作，降低了三相负荷电流的不平衡度，保证了用户的电能质量，实现配电网的优质、安全供电。此外负荷不平衡调节装置的各个部分体积小、重量轻、安装方便操作简单。解决现有技术人工调整的时间周期长、成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
负荷不平衡调节装置及系统
本技术属于电力供电
，具体的涉及一种负荷不平衡调节装置及系统。
技术介绍
随着经济的发展，人民生活水平的提高，电力负荷日益增长，对配电网运行的可靠性和供电质量的要求越来越高。由于配电网三相负荷不对称，配电变压器低压侧三相四线系统负荷不均匀引起零线中电流过大的现象普遍存在，《国家电网公司企业标准(Q/GDW519-2010)配电网运行规程》中第8.7.4条中规定，三相负荷配电变压器的不平衡度不应大于15％，只带少量单相负荷的三相变压器，中性线电流不应超过额定电流的25％。农村低压配电台区三相负荷不平衡调整是农村低压台区负荷管理的重要组成部分，三相负荷长期不平衡，且不平衡度超过15％。重载一相的导线会过载发热产生老化损伤，会缩短变压器使用寿命，增加损耗；电压异常会造成电器工作不正常，会影响电压质量；只有三相负荷平衡才能保证经济安全运行。由于农村配变主要面向广大居民供电，在低压配电网中三相负荷与单相负荷共存，并且单相负荷已成为电力负荷的主要方面，由于大量单相负荷具有随机性和不确定性，导致低压配电网三相负荷不平衡的现象普遍存在。三相不平衡导致变压器和线路以及用电设备的电能损耗增加，严重的不平衡会威胁用电安全。目前，农村主要靠人工进行配电变压器三相负荷不平衡管理工作，通过人工现场测量、仪器设备测量和软件测量取得数据，进行数据分析，再进行现场停电人工登杆对下户线所接相序调整，调整后再采集数据、分析和调整，才能达到逐步降低三相不平衡度。采用这种管理方式方法会造成大量的人力物力消耗，成本高，并且所需时间长，需要多次停电，严重影响供电可靠性和供电服务质量，用户满意度较差。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种负荷不平衡调节装置及系统，能够在不影响供电可靠性和供电质量的前提下，降低成本和缩短时间。第一方面，本技术实施例提供了一种负荷不平衡调节装置，包括包括公变监测终端、三相电流采集装置、电流互感器和负荷平衡自动换相装置；其中，所述三相电流采集装置、负荷平衡自动换相装置与所述公变监测终端相连接，所述电流互感器与所述三相电流采集装置相连接；所述电流互感器用于保护三相电流采集装置；所述三相电流采集装置用于实时采集分支路三相电流、电压并传输至所述公变监测终端；所述负荷平衡自动换相装置用于实时采集所带负载回路的电流、相位、电压并传输至所述公变监测终端；所述公变监测终端根据三相电流采集装置实时采集分支路三相电流、电压，计算各支路的不平衡度数值，并结合分支路负荷平衡自动换相装置实时采集所带负载回路的电流、相位、电压，计算负荷大小，控制所述负荷平衡自动换相装置作出换相动作。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述公变监测终端包括微控制模块、存储模块、通讯模块；其中，所述存储模块、通讯模块与所述微控制模块相连接；所述存储模块用于数据存储；所述通讯模块用于将数据和信号进行双向传输通讯。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述公变监测终端还包括电源模块，其中，所述电源模块用于为所述公变监测终端供电。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述三相电流采集装置包括第一数据采集模块、A/D转换模块、微控制模块、显示模块、RS485通讯模块；其中，所述第一数据采集模块与所述A/D转换模块相连接，所述A/D转换模块、显示模块、RS485通讯模块与所述微控制模块相连接；所述第一数据采集模块用于实时采集分支路三相电流、电压；所述A/D转换模块用于将所述第一数据采集模块采集的三相电流、电压进行预处理转换成标准的数字信号；所述显示模块用于显示三相电流、电压；所述RS485通讯模块25用于将数据和信号双向传输通讯。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述负荷平衡自动换相装置包括FPGA芯片、第二数据采集模块、换相开关、通讯模块、显示模块；其中，所述第二数据采集模块、换相开关、通讯模块、显示模块与所述FPGA芯片相连接；所述第二数据采集模块用于采集负载的电流、电压；所述换相开关为动作元件，用于执行不掉电换相操作；所述显示模块用于显示运行状态；所述通讯模块用于将数据和信号进行双向传输通讯。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第一数据采集模块包括采样电路、时钟电路和GPS电路；采样电路用于采集分支路三相电流、电压；时钟电路设定采样电路的采样频率，采样频率为多级并列式；GPS电路，GPS电路为微控制模块提供时间信号。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，该负荷不平衡调节装置还包括有功增益装置，所述有功增益装置与所述公变监测终端相连接，所述有功增益装置包括电容器，所述电容器跨接于供电线路的任意两相之间。结合第一方面的第四种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述换相开关包括晶闸开关和永磁继电器。结合第一方面的第四种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述负荷平衡自动换相装置还包括欠压过压保护模块、过流保护模块、缺相保护模块，所述欠压过压保护模块、过流保护模块、缺相保护模块均与FPGA芯片相连接。第二方面，本技术实施例还提供了一种负荷不平衡调节系统，其中，包括上位机以及第一方面及其可能的实施方式所述的负荷不平衡调节装置，其中，所述负荷不平衡调节装置与所述上位机通讯连接。本技术实施例带来了以下有益效果：本技术提供的负荷不平衡调节装置包括公变监测终端、三相电流采集装置、电流互感器和负荷平衡自动换相装置，通过三相电流采集装置采集分支路始端的三相电流、电压值以及负荷平衡自动换相装置采集用户负载端的电流、电压、相位信息，并上传给公变监测终端进行计算不平衡率和负荷大小，及时作出最优调整策略，并控制负荷平衡自动换相装置作出换相动作，能够降低三相负荷电流的不平衡度，保证用户的电能质量，实现配电网的优质供电、安全供电。此外负荷不平衡调节装置的各个部分具有体积小、重量轻、安装方便操作简单的特点。本技术提供的负荷不平衡调节系统，包括上位机以及负荷不平衡调节装置，负荷不平衡调节装置的公变监测终端与所述上位机通讯连接。负荷不平衡调节装置通过公变监测终端监测分支路三相电流、电压和分支路的电流电压，进行存储计算得到不平衡度和负荷大小，得到最优调平策略，实现三相负荷的平衡，并将参数、运行信号、调整信号上传给上位机，达到上位机实时监测的目的，同时上位机还可以发送命令给公变监测终端，通过公变监测终端进行数据下发，实现主动调整，从而实现全面监视低压三相负荷不平衡情况，为预警和查明不平衡原因提供依据，为不平衡治理提供依据，为低压配电网的稳定、安全、经济性运行提供保障、减少因三相负荷不平衡造成的经济损失，产生显著的经济效益。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负荷不平衡调节装置，用于调整三相负荷不平衡，其特征在于，包括公变监测终端、三相电流采集装置、电流互感器和负荷平衡自动换相装置；其中，所述三相电流采集装置、负荷平衡自动换相装置与所述公变监测终端相连接，所述电流互感器与所述三相电流采集装置相连接；所述电流互感器用于保护三相电流采集装置；所述三相电流采集装置用于实时采集分支路三相电流、电压并传输至所述公变监测终端；所述负荷平衡自动换相装置用于实时采集所带负载回路的电流、相位、电压并传输至所述公变监测终端；所述公变监测终端根据三相电流采集装置实时采集分支路三相电流、电压，计算各支路的不平衡度数值，并结合分支路负荷平衡自动换相装置实时采集所带负载回路的电流、相位、电压，计算负荷大小，控制所述负荷平衡自动换相装置作出换相动作。

【技术特征摘要】
1.一种负荷不平衡调节装置，用于调整三相负荷不平衡，其特征在于，包括公变监测终端、三相电流采集装置、电流互感器和负荷平衡自动换相装置；其中，所述三相电流采集装置、负荷平衡自动换相装置与所述公变监测终端相连接，所述电流互感器与所述三相电流采集装置相连接；所述电流互感器用于保护三相电流采集装置；所述三相电流采集装置用于实时采集分支路三相电流、电压并传输至所述公变监测终端；所述负荷平衡自动换相装置用于实时采集所带负载回路的电流、相位、电压并传输至所述公变监测终端；所述公变监测终端根据三相电流采集装置实时采集分支路三相电流、电压，计算各支路的不平衡度数值，并结合分支路负荷平衡自动换相装置实时采集所带负载回路的电流、相位、电压，计算负荷大小，控制所述负荷平衡自动换相装置作出换相动作。2.根据权利要求1所述的负荷不平衡调节装置，其特征在于，所述公变监测终端包括微控制模块、存储模块和通讯模块；其中，所述存储模块、通讯模块与所述微控制模块相连接；所述存储模块用于数据存储；所述通讯模块用于将数据和信号进行双向传输通讯。3.根据权利要求2所述的负荷不平衡调节装置，其特征在于，所述公变监测终端还包括电源模块，其中，所述电源模块用于为所述公变监测终端供电。4.根据权利要求1所述的负荷不平衡调节装置，其特征在于，所述三相电流采集装置包括第一数据采集模块、A/D转换模块、微控制模块、显示模块和RS485通讯模块；其中，所述第一数据采集模块与所述A/D转换模块相连接，所述A/D转换模块、显示模块、RS485通讯模块与所述微控制模块相连接；所述第一数据采集模块用于实时采集分支路三相电流、电压；所述A/D转换模块用于将所述第一数据采集模块采...

【专利技术属性】
技术研发人员：亢志鹏，高全成，李振国，张治国，赵文博，安娜，韩智刚，王世玉，李斌，林江，王运辉，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司张家口供电公司，南京德软信息科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13