三相不平衡自适应换相系统技术方案

本发明专利技术涉及供配电装置技术领域，公开了一种三相不平衡自适应换相系统。通过采集模块采集电网系统中三相支路上各相的电流信息。主控模块根据所述电流信息获取系统的三相不平衡度，并当所述三相不平衡度大于预设阈值时判断需要进行调相处理。主控模块对各相的电路信息进行对比，判断出三相中的过载相。电流过零检测模块检测三相的电流过零点，在过载相的电流过零时主控模块输出相应的换相控制信号。自动换相模块根据换相控制信号完成自动换相过程。操作人员可借助指示模块直观地看到系统是否需要调相，以及调相需要的各类电气信息。由于电力黑匣子的存在，使得本发明专利技术在停电或者自动调相系统故障等情况时依然可以使用，扩大本发明专利技术的使用范围。

【技术实现步骤摘要】
三相不平衡自适应换相系统
本专利技术涉及供配电装置
，特别是涉及一种三相不平衡自适应换相系统。
技术介绍
三相不平衡是电能质量的一个重要指标，一般情况下出现不平衡的情况大多是由于三相支路中的元器件、线路参数或负荷不对称。配电台区出现三相负荷不平衡将增加台区的线损，从而对配电网的供电安全、供电质量和经济运行造成不良影响。目前，针对配电系统中三相负荷的电压质量治理措施较少。通过装设SVG等无功补偿设备的方式无法解决末端用户电压三相不平衡的问题，而通过人工调负荷的方式则难以适应系统调荷方案多样性的需求，且调负荷效率较低。
技术实现思路
基于此，有必要针对的问题，提供一种三相不平衡自适应换相系统。一种三相不平衡自适应换相系统，包括采集模块，与电网系统的三相支路相连接，用于采集所述电网系统在第一采样周期内三相支路上的电流信息；电流过零检测模块，与电网系统的三相支路相连接，用于采集三相支路上的电流过零点；主控模块，分别与所述采集模块和所述电流过零检测单元相连接，用于根据所述电流信息获取所述电网系统的三相不平衡度，当所述三相不平衡度大于预设阈值时输出调相信号；并对所述三相支路上的电流信息进行比较，判断出三相中的过载相，在过载相的电流过零时输出调相信号和相应的换相控制信号；指示模块，与所述主控模块相连接，用于显示所述电流信息和所述三相不平衡度，并根据所述调相信号显示调相信息；自动换相模块，与所述主控模块相连接，用于根据所述换相控制信号完成自动换相过程；电力黑匣子，与所述主控模块相连接，用于存储所述电网系统故障前三相支路上的电流信息；所述主控模块还用于根据所述电流信息判断所述电网系统是否故障，若所述电网系统故障，则输出第一闭锁信号至所述电力黑匣子，读取所述电力黑匣子内储存的数据并发送至所述指示模块。上述三相不平衡自适应换相系统，通过采集模块采集电网系统中三相支路上各相的电流信息。主控模块根据所述电流信息获取系统的三相不平衡度，并当所述三相不平衡度大于预设阈值时判断需要进行调相处理。主控模块对各相的电路信息进行对比，判断出三相中的过载相。电流过零检测模块检测三相的电流过零点，在过载相的电流过零时主控模块输出相应的换相控制信号。自动换相模块根据所述换相控制信号完成自动换相过程。操作人员可借助指示模块直观地看到系统是否需要调相，以及调相所需要的各类电气信息。而且，由于电力黑匣子的存在，使得本专利技术在停电或者自动调相系统故障等情况时依然可以使用，扩大本专利技术的使用范围。在其中一个实施例中，所述三相不平衡自适应换相系统还包括手动换相模块，与所述主控模块相连接，用于根据用户操作输出外部控制信号，并根据所述外部控制信号对所述电网系统进行调相；系统切换开关，分别与所述主控模块、所述手动换相模块和所述自动换相模块相连接，用于根据切换信号对所述自动换相模块和所述手动换相模块进行切换；所述主控模块还用于当自动换相过程失败后输出切换信号和第二闭锁信号。在其中一个实施例中，所述采集模块包括多个电流互感器，分别与所述电网系统的三相支路相连接，用于采集所述电网系统中三相支路上的电流信息；第一延时继电器，分别与多个所述电流互感器及所述主控模块相连接，用于每隔第一采样周期后闭合，将所述第一采样周期内采集到的所述三相支路上的电流信息传输至所述主控模块。在其中一个实施例中，所述指示模块包括调相指示灯，用于根据所述调相信号点亮所述调相指示灯，以显示所述调相信息；数据面板，用于显示所述电流信息和所述三相不平衡度。在其中一个实施例中，所述自动换相模块包括驱动电路、三组晶闸管组和三组联动机械开关；所述驱动电路，与所述主控模块相连接，用于根据所述换相控制信号控制所述晶闸管的通断；两个反向并联的晶闸管构成一组所述晶闸管组，三组所述晶闸管组分别串接于三相支路与所述系统切换开关之间；三组所述联动机械开关，分别与三组所述晶闸管组相并联，用于连接三相支路与所述系统切换开关；每组所述联动机械开关包括脱扣器和机械开关，所述脱扣器用于根据所述换相控制信号控制所述机械开关的闭合或断开，从而切换单相负荷的接入相线，配合所述晶闸管组完成自动换相过程。在其中一个实施例中，所述电力黑匣子包括逻辑分析单元、数据存储器和第二延时继电器；所述逻辑分析单元，与所述主控模块相连接，用于判断是否接收到所述第一闭锁信号，若接收到所述第一闭锁信号则控制闭锁所述数据存储器，若没有接受到所述第一闭锁信号则将所述电流信息写入所述数据存储器中，并覆盖上一个第二采集周期内储存的数据；所述数据存储器，与所述逻辑分析单元相连接，用于存储所述电网系统中三相支路上的电流信息；所述第二延时继电器，分别与所述数据存储器及所述主控模块相连接，用于每隔第二采样周期后闭合，使所述电力黑匣子每隔第二采样周期后下一个所述第一采样周期内采集到的所述电流信息进行更新存储。在其中一个实施例中，所述系统切换开关为双掷开关。在其中一个实施例中，所述双掷开关，包括第一静触头、第一动触头和第一灭弧栅片，两档所述第一静触头，分别与所述自动换相模块和所述手动换相模块相连接；所述第一灭弧栅片设置于两个所述静触头之间，用于在所述自动换相模块和所述手动换相模块间切换时进行灭弧；所述第一动触头的一端与单相负荷相连接，另一端悬空，用于根据所述系统切换信号的控制将悬空的一端与两档所述第一静触头中的一档相连接。在其中一个实施例中，所述手动换相模块包括三相旋钮式机械开关。在其中一个实施例中，所述三相旋钮式机械开关包括第二动触头、第二灭弧栅片和若干档第二静触头；若干档所述第二静触头分别与三相支路相连接，所述第二灭弧栅片位于相邻两挡所述第二静触头之间，所述第二动触头的一端连接单相负荷，另一端悬空；当用户操作所述三相旋钮式机械开关闭合时，所述第二动触头处于悬空状态的一端与其中一档的所述第二静触头相接触。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术其中一实施例的三相不平衡自适应换相系统的结构框图；图2为本专利技术另一实施例的三相不平衡自适应换相系统的结构框图；图3为本专利技术其中一实施例的采集模块的结构示意图；图4为本专利技术其中一实施例的指示模块的结构示意图；图5为本专利技术其中一实施例的自动换相模块的结构示意图；图6为本专利技术其中一实施例的电力黑匣子的结构示意图；图7为本专利技术其中一实施例的系统切换开关的结构示意图；图8为本专利技术其中一实施例的手动换相模块的结构示意图；图9为本专利技术其中一实施例的手动换相模块和指示模块上的结构示意图；图10为本专利技术其中一实施例的系统切换开关与手动换相模块和自动换相模块的连接示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相不平衡自适应换相系统，其特征在于，包括：/n采集模块，与电网系统的三相支路相连接，用于采集所述电网系统在第一采样周期内三相支路上的电流信息；/n电流过零检测模块，与电网系统的三相支路相连接，用于采集三相支路上的电流过零点；/n主控模块，分别与所述采集模块和所述电流过零检测单元相连接，用于根据所述电流信息获取所述电网系统的三相不平衡度，当所述三相不平衡度大于预设阈值时输出调相信号；并对所述三相支路上的电流信息进行比较，判断出三相中的过载相，在过载相的电流过零时输出调相信号和相应的换相控制信号；/n指示模块，与所述主控模块相连接，用于显示所述电流信息和所述三相不平衡度，并根据所述调相信号显示调相信息；/n自动换相模块，与所述主控模块相连接，用于根据所述换相控制信号完成自动换相过程；/n电力黑匣子，与所述主控模块相连接，用于存储所述电网系统故障前三相支路上的电流信息；/n所述主控模块还用于根据所述电流信息判断所述电网系统是否故障，若所述电网系统故障，则输出第一闭锁信号至所述电力黑匣子，读取所述电力黑匣子内储存的数据并发送至所述指示模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种三相不平衡自适应换相系统，其特征在于，包括：
采集模块，与电网系统的三相支路相连接，用于采集所述电网系统在第一采样周期内三相支路上的电流信息；
电流过零检测模块，与电网系统的三相支路相连接，用于采集三相支路上的电流过零点；
主控模块，分别与所述采集模块和所述电流过零检测单元相连接，用于根据所述电流信息获取所述电网系统的三相不平衡度，当所述三相不平衡度大于预设阈值时输出调相信号；并对所述三相支路上的电流信息进行比较，判断出三相中的过载相，在过载相的电流过零时输出调相信号和相应的换相控制信号；
指示模块，与所述主控模块相连接，用于显示所述电流信息和所述三相不平衡度，并根据所述调相信号显示调相信息；
自动换相模块，与所述主控模块相连接，用于根据所述换相控制信号完成自动换相过程；
电力黑匣子，与所述主控模块相连接，用于存储所述电网系统故障前三相支路上的电流信息；
所述主控模块还用于根据所述电流信息判断所述电网系统是否故障，若所述电网系统故障，则输出第一闭锁信号至所述电力黑匣子，读取所述电力黑匣子内储存的数据并发送至所述指示模块。


2.根据权利要求1所述的三相不平衡自适应换相系统，其特征在于，所述三相不平衡自适应换相系统还包括：
手动换相模块，与所述主控模块相连接，用于根据用户操作输出外部控制信号，并根据所述外部控制信号对所述电网系统进行调相；
系统切换开关，分别与所述主控模块、所述手动换相模块和所述自动换相模块相连接，用于根据切换信号对所述自动换相模块和所述手动换相模块进行切换；
所述主控模块还用于当自动换相过程失败后输出切换信号和第二闭锁信号。


3.根据权利要求1所述的三相不平衡自适应换相系统，其特征在于，所述采集模块包括：
多个电流互感器，分别与所述电网系统的三相支路相连接，用于采集所述电网系统中三相支路上的电流信息；
第一延时继电器，分别与多个所述电流互感器及所述主控模块相连接，用于每隔第一采样周期后闭合，将所述第一采样周期内采集到的所述三相支路上的电流信息传输至所述主控模块。


4.根据权利要求1所述的三相不平衡自适应换相系统，其特征在于，所述指示模块包括：
调相指示灯，用于根据所述调相信号点亮所述调相指示灯，以显示所述调相信息；
数据面板，用于显示所述电流信息和所述三相不平衡度。


5.根据权利要求1所述的三相不平衡自适应换相系统，其特征在于，所述自动换相模块包括驱动电路、三组晶闸管组和三组联动机械开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：许阔，葛馨远，陈剑，孙峥，赵书妍，邹宇轩，邓焱，陈玫冰，纪依珩，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44