三相系统对单相负载供电的在线不停电相别调整控制方法技术方案

本发明专利技术公开了三相系统对单相负载供电的在线不停电相别调整控制方法，属于电力供配电技术领域，控制器通过检测出供电系统三相负载的情况，比较三相负载大小，并从后接单相负载中寻找功率大小合适的负载作为调节负载，由原来负载较大的相别以在线不停电控制转换方式调整到负载较小的相别，以此追求供电系统三相负载的平衡运行。本发明专利技术的单相负载供电的相别调整控制方法，不仅可以为即将投入的单相负载提供供电电源的相别选择，让三相供电系统的各相负载趋于平衡，而且可以在连有众多单相负载的三相供电系统中，让负荷大小合适的单相负载从负载较重的相别在线动态转移至负载较小的相别，以进一步让三相供电系统接近平衡。

【技术实现步骤摘要】
三相系统对单相负载供电的在线不停电相别调整控制方法
本专利技术属于电力供配电
，具体涉及三相供电系统单相负载供电的相别调整控制方法。
技术介绍
供电系统中广泛存在着单相负载，这些单相负载分散且随机地接入、切出供电系统，因此，供电系统在实际运行过程中，总是或多或少地存在着三相的不平衡，供电系统运行的效益及经济性受到影响。为了让供电系统三相平衡，保证供电系统的经济运行，人们设想了多种运行方式、手段，以实现供电系统三相的平衡。然而，由于单相负载的大小及接入、切出电网时间的随机性，三相供电系统的不平衡是经常性存在的。这就有了如何实施供电系统三相平衡运行的需求，怎样控制单相负载的接入及调整的问题，从而保证供电系统的三相平衡。对于单相负载接入的相别选择已经有专利介绍。但在含有较多单相负载接入的供电系统中，虽然借助于相别选择实现了后续负载接入时的相别控制，以追求供电系统的三相平衡，但在所接入的单相负载中，由于其功率大小的不同，实际系统运行的不平衡是必然存在的。为此，需要寻求实施单相负载供电相别的动态调整，以此获得三相供电系统的平衡运行。公共电网提供的电源是三相彼此之间相位相差120°的正弦交流电源，三相电源平均分担负荷是公共电网经济运行的重要保证。通过单相负载接入的相别调整，可以使公共电网的三相电源尽可能平均分担负载电流，三相系统趋于平衡。公共电网的三相电源一般定义为A相、B相、C相，彼此之间依次相位相差120°，即A相超前于B相120°，A相超前于C相240°(或者说C相超前于A相120°)。正常供电的单相负载相别转移不可以影响负载的供电，需要快速实施并完成切换到后续供电的相别。晶闸管作为电子开关，可以满足快速断开、接入的开关操作，是实现单相负载相别调整控制的理想元件。然而，在实施快速地从一相切换到另一相时，需要保证不仅要快速地实现供电相别的快速切换，还要保证电路供电相别转换安全可靠地完成，不至于出现两相之间的短路，需要保证相别调整电路工作的可靠性。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于提供三相系统对单相负载供电的在线不停电相别调整控制方法，可以根据系统要求实施单相负载供电相别的调整，以使供电系统趋于三相平衡，提升供电系统运行的经济性。技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：三相系统对单相负载供电的在线不停电相别调整控制方法，该三相供电系统包括总控制器和各个分控制器，各个分控制器对应各个负载单元，负载单元包括第一负载单元、第二负载单元到第n负载单元；该三相供电系统的第一负载单元包括A相电源、B相电源和C相电源；所述的A相电源与第一晶闸管T1的阳极、第四晶闸管T4的阴极相连，所述的B相电源与第三晶闸管T3的阳极、第六晶闸管T6的阴极相连，所述的C相电源与第五晶闸管T5的阳极、第二晶闸管T2的阴极相连；所述的第一晶闸管T1、第三晶闸管T3、第五晶闸管T5的阴极与第四晶闸管T4、第六晶闸管T6、第二晶闸管T2的阳极均分别与单相负载Z1的一端相连，单相负载Z1的另一端与电源中点相连；以此类推，第二负载单元到第n个负载单元连接与第一负载单元的连接方式相同，其中n为负载单元的个数；所述的总控制器借助于电源输入端及各连接单元电路处的负载电流检测元件CT∑A、CT∑B、CT∑C、CT1、CT2、……CTn检测三相总电流iA、iB、iC及各单相负载电流ij，总控制器通过检测出的三相总电流iA、iB、iC的情况，比较其大小，并从后接单相负载Z1、Z2、……Zn中寻找功率大小合适的单相负载作为调节负载，根据相别调整规则发出相别调整指令；相应的分控制器接受指令，使调节负载由原来输入总电流较大的相别以在线不停电控制转换方式调整到输入总电流较小的相别，以此追求供电系统三相的平衡运行。进一步地，所述的相别调规则如下表所示：其中，ij表示为后续单相负载中满足表格条件的单相负载电流，j＝1…n，n为负载单元的个数。进一步地，所述的根据相别调规则发出相别调整指令，包括如下步骤：1)根据后接负载情况，控制器发出相别调整命令；分控制器获得相别调整控制指令后，立即封锁即将被断开的相别，撤除该相所串接的正反并联的两只晶闸管的驱动信号，该相别的晶闸管将继续导通，直至负载电流下降到零，两只晶闸管关断，该相别的电源与负载断开，包括的情形如下表所示：2)分控制器系统获得相别调整控制指令，从撤除该相别所串接的正反并联的两只晶闸管的驱动信号后，需要等待10ms的时间，再给系统要求接入相别的两只反并联晶闸管以驱动信号，开放对应相别的两只反并联晶闸管，让接入的相别电源继续给后接负载供电；相别调整指令处在不同情况下的实施过程如下表：进一步地，所述的相别调规则中，对所有需要导通的两只反并联晶闸管的驱动采用过零触发方式，触发的的脉冲宽度为从所连接相电压过零点开始的5ms宽度，即正向导通的晶闸管从其阳极电压正向过零点开始的5ms宽度，反向导通的晶闸管从其阳极电压正向过零点开始的5ms宽度(所有要导通的晶闸管正向触发与负向触发所给脉冲均为5ms宽度)。进一步地，所述的相别调规则中，各相别控制导通关断的两只反并联晶闸管(T1和T4、T3和T6、T5和T2)可以用双向晶闸管取代，取代后，双向晶闸管的触发信号为该相电源电压正、反向过零点开始之后的5ms宽度脉冲触发信号。进一步地，该方法适用于三相供电系统下的单相阻性、感性、容性负载的相别调整。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的三相系统对单相负载供电的在线不停电相别调整控制方法，不仅可以为即将投入的单相负载提供供电电源的相别选择，让三相供电系统的各相负载趋于平衡，而且可以在连有众多单项负载的三相供电系统中，让负荷大小合适的单相负载从负载较重的相别在线动态转移至负载较小的相别，以进一步让三相供电系统接近平衡。附图说明图1是单相负荷相别调整电路；图2是单相负载感性，电流滞后，控制系统要求从A相供电转移到B相供电，A相连接的两只反并联晶闸管正向电压过零后，到负载电流反向到零之前获得相别转移信号情况下，A相到B相的相别调整图；图3是单相负载感性，电流滞后，控制系统要求从A相供电转移到B相供电，A相连接的两只反并联晶闸管的正向晶闸管导通之后，获得相别转移信号情况下，A相到B相的相别调整图；图4是单相负载感性，电流滞后，控制系统要求从A相供电转移到B相供电，A相连接的两只反并联晶闸管反向电压过零后，到负载电流正向到零之前获得相别转移信号情况下A相到B相的相别调整图；图5是单相负载感性，电流滞后，控制系统要求从A相供电转移到B相供电，A相连接的两只反并联晶闸管的反向晶闸管导通之后，获得相别转移信号情况下，A相到B相的相别调整图；图6是单相负载感性，电流滞后，控制系统要求从A相供电转移到C相供电，A相连接的两只反并联晶闸管正向电压过零后，到负载电流反向到零之前获得相别转移信号情况下，A相到C相的相别调整图；图7是单相负载感性，电流滞后，控制系统要求从A相供电转移到C相供电，A相连接的两只反并联晶闸管的正向晶闸管导通之后，获得相别转移信号情况下，A相到C相的相别调整图；图8是单相负载感性，电流滞后，控制系统要求从A相供电转移到C相供电，A相连接的两只反并联晶闸管反向电压过零后，到负载电流正向到零之前获得相别转移信号情况下，A相到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.三相供电系统对单相负载供电的在线不停电相别调整控制方法，其特征在于：该三相供电系统包括总控制器和各个分控制器，各个分控制器对应各个负载单元，负载单元包括第一负载单元、第二负载单元到第n负载单元；该三相供电系统的第一负载单元包括A相电源、B相电源和C相电源；所述的A相电源与第一晶闸管T1的阳极、第四晶闸管T4的阴极相连，所述的B相电源与第三晶闸管T3的阳极、第六晶闸管T6的阴极相连，所述的C相电源与第五晶闸管T5的阳极、第二晶闸管T2的阴极相连；所述的第一晶闸管T1、第三晶闸管T3、第五晶闸管T5的阴极与第四晶闸管T4、第六晶闸管T6、第二晶闸管T2的阳极均分别与单相负载Z1的一端相连，单相负载Z1的另一端与电源中点相连；以此类推，第二负载单元到第n个负载单元连接与第一负载单元的连接方式相同，其中n为负载单元的个数；所述的总控制器借助于电源输入端及各连接单元电路处的负载电流检测元件CT∑A、CT∑B、CT∑C、CT1、CT2、……CTn检测三相总电流iA、iB、iC及各单相负载电流ij，总控制器通过检测出的三相总电流iA、iB、iC的情况，比较其大小，并从后接单相负载Z1、Z2、……Zn中寻找功率大小合适的单相负载作为调节负载，根据相别调整规则发出相别调整指令；相应的分控制器接受指令，使调节负载由原来输入总电流较大的相别以在线不停电控制转换方式调整到输入总电流较小的相别，以此追求供电系统三相的平衡运行。...

【技术特征摘要】
1.三相供电系统对单相负载供电的在线不停电相别调整控制方法，其特征在于：该三相供电系统包括总控制器和各个分控制器，各个分控制器对应各个负载单元，负载单元包括第一负载单元、第二负载单元到第n负载单元；该三相供电系统的第一负载单元包括A相电源、B相电源和C相电源；所述的A相电源与第一晶闸管T1的阳极、第四晶闸管T4的阴极相连，所述的B相电源与第三晶闸管T3的阳极、第六晶闸管T6的阴极相连，所述的C相电源与第五晶闸管T5的阳极、第二晶闸管T2的阴极相连；所述的第一晶闸管T1、第三晶闸管T3、第五晶闸管T5的阴极与第四晶闸管T4、第六晶闸管T6、第二晶闸管T2的阳极均分别与单相负载Z1的一端相连，单相负载Z1的另一端与电源中点相连；以此类推，第二负载单元到第n个负载单元连接与第一负载单元的连接方式相同，其中n为负载单元的个数；所述的总控制器借助于电源输入端及各连接单元电路处的负载电流检测元件CT∑A、CT∑B、CT∑C、CT1、CT2、……CTn检测三相总电流iA、iB、iC及各单相负载电流ij，总控制器通过检测出的三相总电流iA、iB、iC的情况，比较其大小，并从后接单相负载Z1、Z2、……Zn中寻找功率大小合适的单相负载作为调节负载，根据相别调整规则发出相别调整指令；相应的分控制器接受指令，使调节负载由原来输入总电流较大的相别以在线不停电控制转换方式调整到输入总电流较小的相别，以此追求供电系统三相的平衡运行。2.根据权利要求1所示的三相供电系统对单相负载供电的在线不停电相别调整控制方法，其特征在于：所述的相别调规则如下表所示：其中，ij表示为后续单相负载中满足表格条件的单相负载电流，j＝1…n，n为负载单元的个数。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣，王如刚，周锋，卞金洪，杨晓冬，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32