一种适用于低压配电网的电力负载均衡系统的制作方法_2

文档序号:8529872阅读:来源:国知局
电终端的换相装置;
[0030] 通信模块,用于控制主站和换相装置之间的数据传输,用于接收换相装置发送的 用电终端的负载信息,向换相装置发送相别切换信息。
[0031] 进一步地,所述电力负载均衡系统还包括负载监测模块:
[0032] 所述负载监测模块用于监测低压配电网的三相负载,负载监测模块把所采集的低 压配电网的三相负载信息发送到控制主站,控制主站的处理模块根据所接收的低压配电网 的三相负载信息计算低压配电网的三相负载不平度,用于验证由所述用电终端的负载信息 计算获得的低压配电网三相负载不平度,若两种三相负载不平度的差值大于设定的阈值, 则触发负载不平衡异常报警。
[0033] 进一步地,所述负载信息包括电流和功率中的一种或两种以及相别标识。
[0034] 进一步地,所述控制主站还包括用于存储接入低压配电网的各个用电终端的负载 信息的数据库,所述数据库至少内置有换相装置的唯一标识码、用户名、电流负载、功率负 载、相别标识、采样时间字段。
[0035] 本发明的技术方案在实施时,换相装置的三相输入端和低压配电网的三相电力线 电连接,单相输出端和用电终端电连接,用于向用电终端供电,即在任意时刻用电终端通过 换相装置只接入到低压配电网的三相线中的一相。换相装置通过通信信道和控制主站建立 通信连接,用于实现换相装置和控制主站间的数据传输。换相装置内置(或外置)的用于 采集电流、电压、功率等负载信息的采集模块采集用电终端的负载信息,并把所采集的负载 信息发送到控制主站,控制主站的数据处理模块根据所接收的负载信息计算确定总负载信 息大的相别上的需要进行相别切换的用电终端和该用电终端的从当前相别切换到总负载 信息小的目标相别的相别切换信息,并把所述相别切换信息发送到对应的用电终端的换相 装置,换相装置根据所接收的相别切换信息对用电终端接入低压配电网的接入相别进行切 换操作,重新分配用电终端在低压配电网的相负载,以使接入低压配电网的用电终端的负 载尽可能均匀地分配在低压配电网的三相线上,使接入低压配电网的三相负载均衡,实现 低压配电网的三相负载平衡,有效降低线损,改善供电质量。
[0036] 有益效果
[0037] 实现三相负载均衡,提高低压配电网的供电质量,通过采集接入低压配电网的各 个用电终端的负载信息、根据所述负载信息经计算确定总负载信息大的相别上需要相别切 换的用电终端及所述用电终端的目标接入相别,通过换相装置将该用电终端的接入相别切 换到所述目标接入相别,用电终端的负载在低压配电网的三相间进行调整,使接入低压配 电网的用电终端的负载尽可能的均匀地分配在低压配电网的三相线上,实现低压配电网的 三相负载平衡,提高低压配电网的供电质量。
[0038] 用电终端的负载在低压配电网的三相间自动调整,通过换相装置及控制总站,使 电终端的负载在低压配电网的三相间自动调整,无需人工参与,保持低压配电网的三相负 载平衡。
[0039] 接入相别切换过程中不间断连续供电,通过采用IGBT、IGCT等全开型高速开关电 子器件构成的换相装置,在相别切换过程中向用电终端不间断供电,保持用电设备持续正 常运转。
[0040] 低压配电网的三相负载平衡,配电变压器、供电线路的损耗减少,使用寿命延长, 降低了低压配电网的运营成本。
【附图说明】
[0041] 图1本发明系统的原理框图。
[0042] 图2本发明系统的连接原理图。
【具体实施方式】
[0043] 为了阐明本发明的技术方案及技术目的,下面结合附图及【具体实施方式】对本发明 做进一步的介绍。
[0044] 低压配电网的三相负载不可能做到绝对的平衡,本文中提及的三相负载平衡是指 低压配电网的三相负载不平衡度小于平衡度阈值,其中,平衡度阈值可以采用国家标准值, 如15% ;也可以根据负载平衡要求,自行设定。本文中提及的低压配电网是指由从配电变 压器低压侧输出端引出的用于向用电终端(用户)供电的供电线路的总称,一般包括主干 线路和支干线路,在本实施方式中不作区分,统称低压配电网。其中,用电终端指一居民用 户、一用电需求、一用电设备等,其所需的电力由换相装置输送。
[0045] 三相负载不平衡度的计算方法有多种,在本实施方式中的计算方式是采用负载信 息最大的相别与负载信息最小的相别的负载信息的差值与负载信息最大的相别的负载信 息的商,即三相负载不平衡度=(负载信息最大的相别_负载信息最小的相别)/负载信息 最大的相别*100%。
[0046] 本发明的适用于低压配电网的电力负载均衡系统,如图1和图2所示,包括控制主 站、换相装置和通信信道,分布在用户端的多个换相装置通过通信信道和控制主站建立通 信连接,实现换相装置和控制主站间的数据传输,用于实现低压配电网支干线的三相负载 平衡。
[0047] 换相装置,为三相输入、单相输出装置,用于将低压配电网的电力输送到各个单相 用电终端。换相装置的三相输入端和低压配电网的三相线分别电连接,单相输出端和用电 终端电连接,向用电终端供电,换相装置用于实现用电终端接入低压配电网的接入相别的 切换操作,使用电终端的负载在低压配电网的三相线间动态转移,均衡三相间的相负载。换 相装置将用电终端的负载信息发送到控制主站,及接收控制主站发送的相别切换信息。所 述用电终端的负载信息包括该用电终端接入低压配电网的接入相别以及该用电终端的电 流负载,也可以是接入相别及该用电终端功率负载;下文中提及的用电终端的负载信息若 未作特别说明则均指电流负载。
[0048] 多个用电终端,如图2所示,如用电终端1、用电终端2,......,用电终端n-1,用电 终端n,分别通过各自的换相装置接入低压配电网的A、B、C三相上,换相装置用于切换用 电终端接入低压配电网的接入相别,操作用电终端的负载在低压配套电网的三相间动态转 移,以使用电终端的负载尽可能均匀地分布在低压配电网的三相线上,实现低压配电网的 三相负载不平度合符要求。负载监测模块,设置在低压配电网的电力供给线上,如配电变压 器低压侧的输出端,用于直接监测低压配电网(配电变压器低压侧输出端)的每一相的总 负载信息,并把所述每一相的总负载信息发送到控制主站。
[0049] 控制主站接收换相装置发送的各个用电终端的负载信息及负载监测模块发送的 低压配电网的每一相的总负载信息,并根据所接收的负载信息更新存储在控制主站的各个 用电终端的负载信息及负载监测模块的测得的低压配电网的每一相的总负载信息;所存 储的用电终端负载信息包括换相装置编号、用户名、电流负载、功率负载、接入相别、电压、 采样时间等字段,所存储的低压配电网的每一相的总负载信息包括电流负载、功率负载、相 另IJ、电压、采样时间等字段。
[0050] 控制主站根据所存储的负载监测模块发送的低压配电网的每一相的总负载信息 计算该低压配电网的三相负载不平衡度,为了后续表述方便,在此标记为第一三相负载不 平衡度。
[0051] 控制主站根据所存储的换相装置发送的用电终端的负载信息进行计算处理,产生 需要进行相别切换的用电终端和该用电终端的接入低压配电网的接入相别从当前相别切 换到目标相别的相别切换信息,以使低压配电网的三相负载平衡,并把所述相别切换信息 发送到与其相对应的用电终端的换相装置。控制主站的处理模块对所接收的用电终端的负 载信息进行解析得到各个用电终端的负载值及接入相别,具体计算处理过程如下所述。
[0052] 根据控制需要,如希望接入低压配电网的负载信息大的用电终端较均匀地分配在 低压配电网的三相线上,避免集中接入某相上的几个负载大的用电终端同时断开,造成低 压配电网的三相负载突然出现极度的不平衡,使得中性点发生过大偏移,造成负载信息小 的相线的电压升高,供电质量急剧下降,发生"群烧"现象,那么在计算处理开始之前可以进 行以下预处理操作。
[0053] 控制主站的处理模块对接入低压配电网的各个用电终端进行判断,若多个负载信 息大的用电终端集中接入低压配电网的其中一相或二
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