一种积分电流法或电能法分支单元三相负荷平衡自动调整系统技术方案

一种积分电流法或电能法分支单元三相负荷平衡自动调整系统，属配电领域。在台区变压器的每个三相分支路上分别采集所在三相分支路的A、B、C三相的实时负荷，对各相实时负荷分别进行积分处理，根据预设的时间段设定值，截取相应时间段的各个相线路的负荷积分值信息，根据各个相线路的负荷积分值信息，以每个三相分支路为一个子单元系统，分别计算该三相分支路中各个相线路负荷的大小，根据得到的不平衡率，判断每个三相分支路中三相负荷的不平衡情况，调整该三相分支路中各个相线路负荷之间的平衡，以实现台区变压器各个三相分支路中各相负荷的全部平衡，进而实现台区配电网主回路三相负荷的平衡，真正实现降线损和改善线路末端低电压的目。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于配电装置领域，尤其涉及一种可使三相供电线路相间负荷均衡分配或减少不平衡的装置。
技术介绍
现在的电力系统(或称为供电系统，下同)，尤其是低压配电网，普遍采用三相四线制供电模式，由于居民用户的大部分用电负荷(如空调、电冰箱等家用电器或照明灯具等)均为单相负荷，且各家居民用户的用电量、用电时间等均不相同，导致了低压配电网三相负荷电流不平衡的现象日趋严重，并且严重影响低压配电的线损和末端的电压。作为一个整体的供电系统，在三相四线制供电线路中，各相线间的负荷分配均衡是十分有必要的，这不仅涉及到三相供电线路的相线电流均衡问题，还涉及到减少线路损耗、电网的经济运行及安全等诸多方面的问题。由于配电变压器三相负荷电流的不平衡，某一相负荷偏大，会使该相供电线路的线路损耗增加；同时，该相线路在大负荷下工作，既会影响变压器的运行安全，又降低了变压器的供电能力；此外，若变压器的三相负荷电流不平衡度越大，则系统的中性线电流也越大，如果低压电网长期处于不平衡的状态，严重时会烧断中性线，影响低压电网的使用安全。故此，三相供电线路中相线负荷的均衡分配，对整个配电网的经济、安全运行，以及保证配电设备的可靠性，均是十分关键的。目前，在市场上的三相负荷平衡自动调整系统均是由安装在台区主回路上的采集终端(主控机)和分支线路上的换相开关(器)两部分组成的三相负荷平衡自动调整系统。其工作原理是由采集终端(主控机)采集台区主回路中的相线电流信息，由换相开关(器)采集支路中所在相线单元负载的电流信息并上传至系统平台或终端(主控机)，由系统平台或终端(主控机)来计算台区主回路的相线电流平均值和不平衡率，并以此作出三相负荷平衡的调整方案。上述技术方案在实际应用中存在两个严重的问题：其一，台区中配电网三相负荷的平衡是由各分支路三相负荷的平衡决定的，只有台区中的各分支路中的负荷平衡了，才是台区配电网的平衡，其台区中的主回路自然也会平衡。但仅主回路负荷平衡，台区配电网中的分支路负荷不一定平衡；若仅依据台区主回路的负荷平衡情况，调整台区主回路的负荷平衡，有可能将本已经平衡的分支路的负荷反而调整的不平衡了，这就违背了调平衡的宗旨(降线损和改善线路末端低电压)。只有通过台区配电网中的分支路负荷平衡使主回路负荷亦达到平衡的配电网平衡，才是真正的配电网平衡。其二，市场上现有的三相负荷平衡自动调整系统均采用平均电流法，即依据采集的电流信息，再用加减法平均法来计算平均电流和不平衡率，并决定三相负荷平衡的调整方案，而电网中的电流信息不仅与大小相关，还与时间有关，所以这种算法很不准确，无法为三相负荷调整提供科学正确的依据，也就无法保证台区配电网三相负荷平衡有效地调整。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种积分电流法或电能法分支单元三相负荷平衡自动调整系统，其在原有三相负荷平衡自动调整系统的基础上，在每个分支路的各个相线路上加装单相电流采集单元，或单相电能采集单元，或电流式与电能式剩余电流断路器，由其采集分支路中的相线电流(电能)信息，并每个以分支路为一个子单元系统，调整其三相负荷的平衡，从而实现台区配电网主回路三相负荷的平衡，真正实现降线损和改善线路末端低电压的目的，使三相负荷平衡调整技术迈上一新台阶，为台区配电网三相负荷平衡有效调整提供了科学有力地保证。本专利技术的技术方案是：提供一种积分电流法或电能法分支单元三相负荷平衡自动调整系统，包括在台区变压器的每个三相分支路上设置一个三相负荷采集模块，用于采集该三相分支路中各个相线路负荷的大小，并将所检测到的各个相线路的负荷，传送到一个台区终端；所述的台区终端根据每个三相分支路中各个相线路的负荷大小，判断每个三相分支路中三相负荷的不平衡情况，通过自动换相开关，进行负荷相位的转换；其特征是：所述的三相负荷采集模块，包括三个单相负荷采集单元，所述的三个单相负荷采集单元组合为一体，构成一个三相负荷采集模块；所述的三相负荷采集模块，分别采集所在三相分支路的A、B、C三相的实时负荷，并将其送到负荷积分单元；所述的负荷积分单元对各相实时负荷分别进行积分处理，得到各个相线路的负荷积分信息，并把各个相线路的负荷积分信息送到信号处理单元；所述的信号处理单元根据预设的时间段设定值，截取相应时间段的各个相线路的负荷积分值信息，并通过通讯单元上传给台区终端；所述的台区终端，根据每个三相分支路中各个相线路的负荷积分值信息，以每个三相分支路为一个子单元系统，分别计算该三相分支路中各个相线路负荷的大小，根据得到的不平衡率，判断每个三相分支路中三相负荷的不平衡情况，通过自动换相开关调整该三相分支路中各个相线路负荷之间的平衡，以实现台区变压器各个三相分支路中各相负荷的全部平衡，进而实现台区配电网主回路三相负荷的平衡，真正实现降线损和改善线路末端低电压的目。具体的，所述的三相负荷采集模块为三个单相电流采集单元；所述的三个单相电流采集单元，分别采集所在三相分支路的A、B、C三相实时负荷电流，送到负荷电流积分单元，负荷电流积分单元对各相实时负荷电流分别进行积分处理，得到各个相线路的电流积分值，并把各个相线路的电流积分值送到信号处理单元，信号处理单元根据预设的时间段或时间间隔设定值，截取相应时间段或时间间隔内的各个相线路的电流积分值，并通过通讯单元上传给台区终端；所述的台区终端，以每个三相分支路为一个子单元系统，根据每个子单元系统中各个相线路的电流积分值信息，计算该子单元系统中各个相线路负荷电流的大小，根据得到的不平衡率，判断每个子单元系统中三相负荷的不平衡情况，通过自动换相开关，调整该子单元系统的三相分支路中各个相线路负荷之间的平衡。具体的，所述的三相负荷采集模块为三个单相电能采集单元；所述的三个单相电能采集单元，分别采集所在三相分支路的A、B、C三相负荷的实时电能，得到各个相线路的电能值信息，并把各个相线路的电能值信息送到信号处理单元，信号处理单元根据预设的时间段或时间间隔设定值，截取相应时间段或时间间隔内的各个相线路的电能值信息，并通过通讯单元上传给台区终端；所述的台区终端，以每个三相分支路为一个子单元系统，根据每个子单元系统中各个相线路的电能值信息，判断每个子单元系统中三相负荷的不平衡情况，得到该子单元系统的不平衡率，通过自动换相开关，调整该子单元系统的三相分支路中各个相线路负荷之间的平衡。进一步的，所述的负荷积分单元接收到当前瞬时负荷值后，按照等间隔采样规则，在每一个时间单元内，读取一次当前瞬时负荷值，完成对负荷的积分处理后， 并送到负荷存储器。进一步的，所述的通讯单元是485通信接口单元、无线或载波通信单元。进一步的，所述的三相负荷采集模块设置每个三相分支路上；或者，设置在每个三相分支路的剩余电流断路器中，构成三相电流式或电能式剩余电流断路器。本申请技术方案所述的分支单元三相负荷平衡自动调整系统，在原有三相负荷自动调平衡系统的基础上，在台区变压器的各个三相分支路上，分别加装三相负荷采集模块，所述的三相负荷采集模块为三个单相电流采集单元、三个单相电能采集单元、三相电流式或电能式剩余电流断路器，由其采集对应三相分支路中各个相线路的电流积分或各个相线路的电能信息，采用积分电流法或电能法作为三相负荷平衡计算和调整的手段，并以每个分支路为一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种积分电流法或电能法分支单元三相负荷平衡自动调整系统，包括在台区变压器的每个三相分支路上设置一个三相负荷采集模块，用于采集该三相分支路中各个相线路负荷的大小，并将所检测到的各个相线路的负荷，传送到一个台区终端；所述的台区终端根据每个三相分支路中各个相线路的负荷大小，判断每个三相分支路中三相负荷的不平衡情况，通过自动换相开关，进行负荷相位的转换；其特征是：所述的三相负荷采集模块，包括三个单相负荷采集单元，所述的三个单相负荷采集单元组合为一体，构成一个三相负荷采集模块；所述的三相负荷采集模块，分别采集所在三相分支路的A、B、C三相的实时负荷，并将其送到负荷积分单元；所述的负荷积分单元对各相实时负荷分别进行积分处理，得到各个相线路的负荷积分信息，并把各个相线路的负荷积分信息送到信号处理单元；所述的信号处理单元根据预设的时间段设定值，截取相应时间段的各个相线路的负荷积分值信息，并通过通讯单元上传给台区终端；所述的台区终端，根据每个三相分支路中各个相线路的负荷积分值信息，以每个三相分支路为一个子单元系统，分别计算该三相分支路中各个相线路负荷的大小，根据得到的不平衡率，判断每个三相分支路中三相负荷的不平衡情况，通过自动换相开关调整该三相分支路中各个相线路负荷之间的平衡，以实现台区变压器各个三相分支路中各相负荷的全部平衡，进而实现台区配电网主回路三相负荷的平衡，真正实现降线损和改善线路末端低电压的目。...

【技术特征摘要】
1.一种积分电流法或电能法分支单元三相负荷平衡自动调整系统，包括在台区变压器的每个三相分支路上设置一个三相负荷采集模块，用于采集该三相分支路中各个相线路负荷的大小，并将所检测到的各个相线路的负荷，传送到一个台区终端；所述的台区终端根据每个三相分支路中各个相线路的负荷大小，判断每个三相分支路中三相负荷的不平衡情况，通过自动换相开关，进行负荷相位的转换；其特征是：所述的三相负荷采集模块，包括三个单相负荷采集单元，所述的三个单相负荷采集单元组合为一体，构成一个三相负荷采集模块；所述的三相负荷采集模块，分别采集所在三相分支路的A、B、C三相的实时负荷，并将其送到负荷积分单元；所述的负荷积分单元对各相实时负荷分别进行积分处理，得到各个相线路的负荷积分信息，并把各个相线路的负荷积分信息送到信号处理单元；所述的信号处理单元根据预设的时间段设定值，截取相应时间段的各个相线路的负荷积分值信息，并通过通讯单元上传给台区终端；所述的台区终端，根据每个三相分支路中各个相线路的负荷积分值信息，以每个三相分支路为一个子单元系统，分别计算该三相分支路中各个相线路负荷的大小，根据得到的不平衡率，判断每个三相分支路中三相负荷的不平衡情况，通过自动换相开关调整该三相分支路中各个相线路负荷之间的平衡，以实现台区变压器各个三相分支路中各相负荷的全部平衡，进而实现台区配电网主回路三相负荷的平衡，真正实现降线损和改善线路末端低电压的目。2.按照权利要求1所述的积分电流法或电能法分支单元三相负荷平衡自动调整系统，其特征是所述的三相负荷采集模块为三个单相电流采集单元；所述的三个单相电流采集单元，分别采集所在三相分支路的A、B、C三相实时负荷电流，送到负荷电流积分单元，负荷电流积分单元对各相实时负荷电流分别进行积分处理，得到各个相线路的电流积分值，并把各个相线路的电流积分值送到信号处理单元，信号处理单元根据预设的时间段或时间间隔设定值，截取相应时间段或时间间隔内的各个相线路的电流积分值，并通过通讯单元上传给台区终端；所述的台区终端，以每个三相分支路为一个子单元系统，根据每个子单元系统中各个相线路的电流积分值信息，计算该子单元系统中各个相线路负荷电流的大
\t小，根据得到的不平衡率，判断每个子单元系统中三相负荷的不平衡情况，通过自动换相开关，调整该子单元系统的三相分支路中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕方明，王伟，毕勇，于洋，赵道潭，
申请(专利权)人：山东卓尔电气有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37