CN107834576B - 一种配网三相负荷不平衡自动有载调节装置及操控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配网三相负荷不平衡自动有载调节装置及操控方法，包括三相相电压采集变送器，三相输出控制开关、自动控制电路、整流电源；三相相电压采集变送器用于采集本装置所在位置的三相相电压，并通过变换以通讯协议或其他电量变换的形式将三相相电压值传送给自动控制电路，三相输出控制开关用于操纵负荷分别接入到A相、B相或C相上去，所述遥控发射装置用于将用户负荷接入某一相或直接切除负荷，整流电源用于将三相高压交流电转换为单相低压直流电。本装置造价低廉、安装方便、结构简单、安全可靠，只需在400V线路杆塔的下户线T接点处加装本装置，即可收到明显的效果。
Description
技术领域
本发明涉及配网三相负荷不平衡调节装置，尤其涉及一种配网三相负荷不平衡自动有载调节装置及操控方法。
背景技术
对于配网的三相负荷不平衡问题，目前的解决方法是：由检修人员从智能配网监控平台上查询配网各台区的电流值(负荷)，当发现负荷不平衡时，先切除负荷(停电)，然后人工登杆作业，拆除负荷引下线的原有接头并搭接到负荷较轻的另外一相，最后恢复供电。
这种工作方式存在以下缺点：
①需要切除负荷，给电网造成负荷损失，并影响供电服务质量，对用户的正常用电和生活造成了不便。
②人工登杆作业，费时费力，有高空坠落等风险。
③若存在平行、邻近、交叉跨越、同杆架设线路，可能会发生人员误碰触电和感应电伤人事故。
④需要人工查看监控平台，效率低下，存在人为因素造成差错的可能性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过采集装置所在位置的三相相电压、计算三相相电压最大值与最小值的差值，并根据该电压差值是否超过设定阈值作为“配网三相负荷不平衡”的判断依据，从而自动将所控制的配网负荷从负荷较重一相切换到负荷较轻一相的自动有载调节装置，解决上述已有技术中提出的问题。
本发明采用以下技术方案：一种配网三相负荷不平衡自动有载调节装置，包括三相相电压采集变送器，三相输出控制开关、自动控制电路、遥控发射装置与接收装置、整流电源；所述三相相电压采集变送器用于采集本装置所在位置的三相相电压，并通过变换以通讯协议或其他电量变换的形式将三相相电压值传送给自动控制电路，所述三相输出控制开关用于操纵负荷分别接入到A相、B相或C相上去，所述遥控发射装置与接收装置包括遥控器、遥控接受电路，通过人工操作遥控器控制遥控接受电路与自动控制电路相连，用于将用户负荷接入某一相，所述整流电源用于将三相高压交流电转换为单相低压直流电。
作为本发明进一步的方案，还包括声光报警器、液晶显示屏的其他辅助电路，其他辅助电路通过人机交互信号输出与自动控制电路连接。
作为本发明进一步的方案，所述三相输出控制开关包括但不限于交流接触器、磁保持继电器或其他使用低压小电流控制高压大电流的开关装置。
作为本发明进一步的方案，自动控制电路包括但不限于继电器、单片机、DSP/DSC、PLC、嵌入式***、工业控制计算机或其他自动控制电路，以及配套的控制软件。
作为本发明进一步的方案，所述通讯协议包括但不限于MODBUS-RTU协议。
作为本发明进一步的方案，其他电量变换包括但不限于将AC 0-250V线性变换为DC 0-5V的形式。
配网三相负荷不平衡自动有载调节装置的操控方法，包括如下步骤：自动控制电路接收到三相相电压采集变送器传送过来的三相相电压值以后，首先通过比较找出三相相电压的最大值所在相与最小值所在相，然后计算相电压最大差值△U＝相电压最大值Umax-相电压最小值Umin，并与设定的阈值比较，若相电压最大差值△U超过阈值，且负荷所在相就是电压最低相，则视为负荷所在相的负荷过重，控制电路将进入一个随机倒计时机制，待随机倒计时结束后，若相电压最大差值△U一直没有回归到阈值以下，则视为负荷所在相的负荷持续过重，此时控制电路通过操纵三相输出控制开关，将所控制的负荷切换到当前电压最高的一相上去，操作完成。
所述随机倒计时机制是指当检测到相电压最大差值△U超过阈值时，控制电路首先从10.0s～599.9s当中随机抽取一个时间进行倒计时，此时控制电路将持续从三相相电压采集变送装置中获取三相相电压，检测相电压最大差值△U。在倒计时回到0以前，一旦相电压最大差值△U恢复到阈值设定范围以内，即视为负荷过重状态得到了有效缓解，控制电路将自动退出倒计时状态，装置不动作，只有当倒计时状态从开始到0，相电压最大差值△U一直持续超过阈值，则倒计时结束后，装置才会自动将其所控制的负荷切换到当前电压最高负荷较轻的那一相。
本发明的技术效果是：1、有载调节：安装使用本装置后，可以在不停电的情况下，带用户负荷完成调相操作，不会造成负荷损失和客户投诉；2、自动调节：装置自动判定其控制的负荷所在的一相负荷过重，然后这一路负荷切换到负荷较轻的一相上去。不需要人工查看监控平台；3、随机延时：引入“随机倒计时”机制，防止多路负荷同时切换造成电网波动；4、无需通讯：本装置以其所在位置的三相相电压最大差值△U为判据，可以通过就地采集三相相电压作为“负荷不平衡”的判别依据，而非台区变压器出口处的电流值。因此不需要在台区变压器处安装三相电流的测量装置，也不需要与其他装置、其他监控平台，或在各调节装置之间进行通讯，因此，节约了重新架设电缆、光纤等通讯介质的费用，也不需要租赁电信运营商的GPRS通道，极大地节约了安装和使用成本；5、无人操作：整配网三相负荷时，不需要人工登高作业，没有高空坠落、误入带电间隔、误碰带电体、感应电伤人等安全风险，有效保障人身安全；6、手动调节：检修人员可以根据现场需要或上级命令，使用遥控器就地操作本装置，将用户负荷接入某一相，本装置造价低廉、安装方便、结构简单、安全可靠，只需在400V线路杆塔的下户线T接点处加装本装置，即可收到明显的效果。
附图说明
图1为本发明的控制原理图；
图2为本发明操控逻辑流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1-2所示，一种配网三相负荷不平衡自动有载调节装置，包括三相相电压采集变送器，三相输出控制开关、自动控制电路、遥控发射装置与接收装置、整流电源以及声光报警器、液晶显示屏的其他辅助电路，其他辅助电路通过人机交互信号输出与自动控制电路连接；所述三相相电压采集变送器用于采集本装置所在位置的三相相电压，并通过变换以通讯协议或其他电量变换的形式将三相相电压值传送给自动控制电路，所述通讯协议包括但不限于MODBUS-RTU协议，其他电量变换包括但不限于将AC 0-250V线性变换为DC 0-5V的形式；所述三相输出控制开关包括但不限于交流接触器、磁保持继电器或其他使用低压小电流控制高压大电流的开关装置；所述三相输出控制开关用于操纵负荷分别接入到A相、B相或C相上去，自动控制电路包括但不限于继电器、单片机、DSP/DSC、PLC、嵌入式***、工业控制计算机或其他自动控制电路，以及配套的控制软件；所述遥控发射装置与接收装置包括遥控器、遥控接受电路，通过人工操作遥控器控制遥控接受电路与自动控制电路相连，用于将用户负荷接入某一相，所述整流电源用于将三相高压交流电转换为单相低压直流电。
配网三相负荷不平衡自动有载调节装置的操控方法，包括如下步骤：自动控制电路接收到三相相电压采集变送器传送过来的三相相电压值以后，首先通过比较找出三相相电压的最大值所在相与最小值所在相，然后计算相电压最大差值△U＝相电压最大值Umax-相电压最小值Umin，并与设定的阈值比较，若相电压最大差值△U超过阈值，且负荷所在相就是电压最低相，则视为负荷所在相的负荷过重，控制电路将进入一个随机倒计时机制，待随机倒计时结束后，若相电压最大差值△U一直没有回归到阈值以下，则视为负荷所在相的负荷持续过重，此时控制电路通过操纵三相输出控制开关，将所控制的负荷切换到当前电压最高的一相上去，操作完成。
为了防止在台区内安装了多台装置后，当电压降低时，多台装置同时切换负荷，给配网造成更严重的波动，本装置引入了随机倒计时机制。当检测到相电压最大差值△U超过阈值时，控制电路首先从10.0s～599.9s当中随机抽取一个时间进行倒计时，此时控制电路将持续从三相相电压采集变送装置中获取三相相电压，检测相电压最大差值△U。在倒计时回到0以前，一旦相电压最大差值△U恢复到阈值设定范围以内，即视为负荷过重状态得到了有效缓解，控制电路将自动退出倒计时状态，装置不动作，只有当倒计时状态从开始到0，相电压最大差值△U一直持续超过阈值，则倒计时结束后，装置才会自动将其所控制的负荷切换到当前电压最高负荷较轻的那一相。因为倒计时的取值是随机的，所以即使电压一直过低，多台装置控制用户负荷也不会同时切换，防止造成严重的电网波动。
同时，该装置通过增加的人工控制功能，检修人员可以根据现场需要或上级命令，使用遥控器就地操作本装置，将用户负荷接入某一相，或直接切除负荷。
本装置的优势在于：1、有载调节：安装使用本装置后，可以在不停电的情况下，带用户负荷完成调相操作，不会造成负荷损失和客户投诉；2、自动调节：装置自动判定其控制的负荷所在的一相负荷过重，然后这一路负荷切换到负荷较轻的一相上去。不需要人工查看监控平台；3、随机延时：引入“随机倒计时”机制，防止多路负荷同时切换造成电网波动；4、无需通讯：本装置以其所在位置的三相相电压最大差值△U为判据，可以通过就地采集三相相电压作为“负荷不平衡”的判别依据，而非台区变压器出口处的电流值。因此不需要在台区变压器处安装三相电流的测量装置，也不需要与其他装置、其他监控平台，或在各调节装置之间进行通讯，因此，节约了重新架设电缆、光纤等通讯介质的费用，也不需要租赁电信运营商的GPRS通道，极大地节约了安装和使用成本；5、无人操作：整配网三相负荷时，不需要人工登高作业，没有高空坠落、误入带电间隔、误碰带电体、感应电伤人等安全风险，有效保障人身安全；6、手动调节：检修人员可以根据现场需要或上级命令，使用遥控器就地操作本装置，将用户负荷接入某一相，或直接切除负荷；本装置造价低廉、安装方便、结构简单、安全可靠，只需在400V线路杆塔的下户线T接点处加装本装置，即可收到明显的效果。
以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种配网三相负荷不平衡自动有载调节装置，其特征在于，包括三相相电压采集变送器，三相输出控制开关、自动控制电路、遥控发射装置与接收装置、整流电源；所述三相相电压采集变送器用于采集本装置所在位置的三相相电压，并通过变换以通讯协议或其他电量变换的形式将三相相电压值传送给自动控制电路，所述三相输出控制开关用于操纵负荷分别接入到A相、B相或C相上去，所述遥控发射装置与接收装置包括遥控器、遥控接受电路，通过人工操作遥控器控制遥控接受电路与自动控制电路相连，用于将用户负荷接入某一相，所述整流电源用于将三相高压交流电转换为单相低压直流电，还包括声光报警器、液晶显示屏的其他辅助电路，其他辅助电路通过人机交互信号输出与自动控制电路连接，所述三相输出控制开关包括但不限于交流接触器、磁保持继电器或其他使用低压小电流控制高压大电流的开关装置，自动控制电路包括但不限于继电器、单片机、DSP/DSC、PLC、嵌入式***、工业控制计算机或其他自动控制电路，以及配套的控制软件，所述通讯协议包括但不限于MODBUS-RTU协议，其他电量变换包括但不限于将AC 0-250V线性变换为DC 0-5V的形式；
配网三相负荷不平衡自动有载调节装置的操控方法包括如下步骤：自动控制电路接收到三相相电压采集变送器传送过来的三相相电压值以后，首先通过比较找出三相相电压的最大值所在相与最小值所在相，然后计算相电压最大差值△U＝相电压最大值Umax-相电压最小值Umin，并与设定的阈值比较，若相电压最大差值△U超过阈值，且负荷所在相就是电压最低相，则视为负荷所在相的负荷过重，控制电路将进入一个随机倒计时机制，待随机倒计时结束后，若相电压最大差值△U一直没有回归到阈值以下，则视为负荷所在相的负荷持续过重，此时控制电路通过操纵三相输出控制开关，将所控制的负荷切换到当前电压最高的一相上去，操作完成；
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