本發(fā)明涉及電力供電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于自動(dòng)提高低壓三相線路末端電壓的方法，尤其涉及在低壓線路末端電壓偏低時(shí)的自動(dòng)投入。

背景技術(shù)：

目前我國在運(yùn)變壓器的總?cè)萘考s為3.5×10⁹kVA，由于總臺(tái)數(shù)多，容量又大，所以電能損耗非常大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅配電變壓器(簡稱配變)的電能損耗每年就約為30～50TWh，約占總發(fā)電量的2～3％。目前在電網(wǎng)上運(yùn)行服役超過20年的低效率配變?nèi)萘考s為2.4×10⁸kVA，同時(shí)這些配變參數(shù)老化、損耗高、缺陷多，運(yùn)行可靠性差，威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行，其中以電壓偏低造成的損耗較為突出。電壓偏低增大線損、降低變壓器的利用率并威脅運(yùn)行安全、對(duì)用電設(shè)備造成燒損、同時(shí)造成系統(tǒng)電壓偏低，電壓質(zhì)量得不到保障等諸多不利因素。

中國專利申請?zhí)?01520404560.3、名稱為“一種無線測控及GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡蛪壕€路末端電壓調(diào)壓系統(tǒng)”的專利申請，以及中國專利申請?zhí)?01510991267.6、名稱為“一種調(diào)壓控制方法、裝置及系統(tǒng)”的專利申請，均提出了一種對(duì)末端電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的方案?，F(xiàn)有方案主要是通過無功補(bǔ)償進(jìn)行調(diào)節(jié)末端電壓，轉(zhuǎn)移功率較小，實(shí)現(xiàn)三相不平衡效果相對(duì)較差，且補(bǔ)償裝置安裝在變壓器出口處，不能解決線路分支電流不平衡問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明專利申請的目的在于提供一種用于自動(dòng)提高低壓三相線路末端電壓的方法，綜合換相開關(guān)、功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元和補(bǔ)償單元，實(shí)現(xiàn)電壓和功率因數(shù)提高，從而實(shí)現(xiàn)末端電壓在合格范圍內(nèi)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的提供一種自動(dòng)提高低壓三相線路末端電壓的裝置，其特征在于：包括主控單元及換相調(diào)壓裝置，所述主控單元安裝在變壓器輸出端，所述換相調(diào)壓裝置安裝在用戶輸入端，所述換相調(diào)壓裝置包括換相開關(guān)、功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元及無功補(bǔ)償單元，所述換相開關(guān)、功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元及無功補(bǔ)償單元均設(shè)有線路電壓電流信息采集模塊及無線通信模塊，并與主控單元間通過無線通信模塊通信；

所述換相電路包括第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器，其中第一繼電器和第二繼電器為轉(zhuǎn)換型繼電器，第三繼電器為普通繼電器，第一繼電器的兩個(gè)觸點(diǎn)分別接低壓三相線路的A相和B相，其公共端接第二繼電器的一個(gè)觸點(diǎn)，第二繼電器的另一觸點(diǎn)接C相，第二繼電器的公共端接第三繼電器的一個(gè)觸點(diǎn)，第三繼電器的另一個(gè)觸點(diǎn)接負(fù)載；

功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元包括3組復(fù)合開關(guān)T1、T2、T3，及3組電容器C1、C2、C3；復(fù)合開關(guān)T1、T2、T3分別連接A、B、C相，電容器C1連接復(fù)合開關(guān)T1、T2，電容器C2連接復(fù)合開關(guān)T2、T3，電容器C3連接復(fù)合開關(guān)T3、T1；

所述無功補(bǔ)償單元包括3組復(fù)合開關(guān)T4、T5、T6，及3組電容器C4、C5、C6；復(fù)合開關(guān)T4、T5、T6分別連接A、B、C相，電容器C4連接復(fù)合開關(guān)T4，電容器C5連接復(fù)合開關(guān)T5，電容器C6連接復(fù)合開關(guān)T6。

為實(shí)現(xiàn)上述明目的，本發(fā)明還提供一種自動(dòng)提高低壓三相線路末端電壓的方法，其特征在于：

(1)在變壓器輸出端設(shè)置主控單元，在用戶輸入端安裝換相調(diào)壓裝置，所述換相調(diào)壓裝置包括換相開關(guān)、功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元及無功補(bǔ)償單元；主控單元與換相調(diào)壓裝置間通過無線通信模塊通信；

(2)換相調(diào)壓裝置采集電力線路的第一末端電壓、電流，并通過無線通信模塊發(fā)送到主控單元；主控單元判斷所述第一末端電壓是否在正常范圍內(nèi)；

(3)若第一末端電壓不在正常范圍內(nèi)，則主控單元向所述無功補(bǔ)償單元發(fā)出無功補(bǔ)償指令，無功補(bǔ)償單元對(duì)當(dāng)前負(fù)荷相進(jìn)行無功補(bǔ)償，并采集補(bǔ)償后的電壓、電流信息，得到第二末端電壓、電流，發(fā)送到主控單元；

(4)所述主控單元進(jìn)一步判斷第二末端電壓是否在正常范圍內(nèi)；若是，則停止換相調(diào)壓；若否，則進(jìn)行以下操作：

當(dāng)?shù)诙┒穗妷捍笥陔妷荷舷迺r(shí)，再判斷電流不平衡度是否在正常范圍內(nèi)，若是，則停止換相調(diào)壓；若否，則主控單元向所述換相開關(guān)發(fā)出換相指令，換相開關(guān)實(shí)施換相；

當(dāng)?shù)诙┒穗妷盒∮陔妷合孪迺r(shí)，再判斷電流不平衡度是否在正常范圍內(nèi)；若是，則所述主控單元向所述功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元發(fā)出功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償指令，功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元向當(dāng)前負(fù)荷相實(shí)施功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償，然后停止換相調(diào)壓；若否，則主控單元向所述功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元發(fā)出功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償指令，功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元向當(dāng)前負(fù)荷相實(shí)施功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償，并采集補(bǔ)償后的電壓、電流信息，得到第三末端電壓、電流，發(fā)送到主控單元；

(5)所述主控單元判斷第三末端電流不平衡度是否在正常范圍內(nèi)；若是，則停止換相調(diào)壓；若否，則主控單元向換相開關(guān)發(fā)出換相指令，換相開關(guān)實(shí)施換相。

本發(fā)明綜合運(yùn)用了無功補(bǔ)償、相間補(bǔ)償轉(zhuǎn)移功率、換相開關(guān)的多種功能，能根據(jù)電壓高低自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)三相不平衡、低電壓調(diào)節(jié)、無功補(bǔ)償同時(shí)協(xié)調(diào)進(jìn)行，避免了電力線路反復(fù)安裝相關(guān)設(shè)備，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有優(yōu)點(diǎn)：

(1)按照優(yōu)先提高電壓，再進(jìn)行三相不平衡調(diào)節(jié)的原則，綜合換相開關(guān)、功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元和補(bǔ)償單元，同時(shí)提高末端電壓和功率因數(shù)。

(2)對(duì)于三相電流不平衡，換相開關(guān)切換后，再通過功率轉(zhuǎn)移單元轉(zhuǎn)移部分功率，可以實(shí)現(xiàn)三相電流不平衡度更低。

(3)換相調(diào)壓裝置安裝在分支末端，可大大減少線損；

(4)換相調(diào)壓裝置集成了無功補(bǔ)償、相間功率轉(zhuǎn)移、換相開關(guān)多種功能，僅需要一次布線即可。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電路原理圖；

圖2是換相開關(guān)的電路原理圖；

圖3是本發(fā)明的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明在變壓器1輸出端設(shè)置主控單元2，在用戶輸入端安裝換相調(diào)壓裝置3，所述換相調(diào)壓裝置3包括換相開關(guān)4、功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元5及無功補(bǔ)償單元6；所述換相開關(guān)、功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元及無功補(bǔ)償單元均設(shè)有電壓、電流信息采集模塊及無線通信模塊，并與主控單元間通過無線通信模塊通信。

所述主控單元主要包括一控制電路板，預(yù)設(shè)正常電壓范圍值、電流不平衡度正常范圍值等參數(shù)，判斷線路電壓電流是否在正常值范圍，并通過無線通信模塊向換相開關(guān)、功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元及無功補(bǔ)償單元發(fā)送指令。

所述功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元5包括3組復(fù)合開關(guān)T1、T2、T3，及3組電容器C1、C2、C3；復(fù)合開關(guān)T1、T2、T3分別連接A、B、C相，電容器C1連接復(fù)合開關(guān)T1、T2，電容器C2連接復(fù)合開關(guān)T2、T3，電容器C3連接復(fù)合開關(guān)T3、T1。

所述無功補(bǔ)償單元6包括3組復(fù)合開關(guān)T4、T5、T6，及3組電容器C4、C5、C6；復(fù)合開關(guān)T4、T5、T6分別連接A、B、C相，電容器C4連接復(fù)合開關(guān)T4，電容器C5連接復(fù)合開關(guān)T5，電容器C6連接復(fù)合開關(guān)T6。

如圖2所示，所述換相開關(guān)包括第一繼電器RLY1、第二繼電器RLY2和第三繼電器RLY3，其中第一繼電器和第二繼電器為轉(zhuǎn)換型繼電器，第三繼電器為普通繼電器，第一繼電器的兩個(gè)觸點(diǎn)分別接低壓三相線路的A相和B相，其公共端接第二繼電器的一個(gè)觸點(diǎn)，第二繼電器的另一觸點(diǎn)接C相，第二繼電器的公共端接第三繼電器的一個(gè)觸點(diǎn)，第三繼電器的另一個(gè)觸點(diǎn)接負(fù)載。換相開關(guān)執(zhí)行主控單元路發(fā)送來的換相指令并實(shí)現(xiàn)換相動(dòng)作。

圖3所示是本發(fā)明的方法流程圖，具體過程如下：

換相調(diào)壓裝置采集電力線路的第一末端電壓、電流，并通過無線通信模塊發(fā)送到主控單元；主控單元判斷所述第一末端電壓是否在正常范圍內(nèi)；

若第一末端電壓不在正常范圍內(nèi)，則主控單元向所述無功補(bǔ)償單元發(fā)出無功補(bǔ)償指令，無功補(bǔ)償單元對(duì)當(dāng)前負(fù)荷相進(jìn)行無功補(bǔ)償，并采集補(bǔ)償后的電壓、電流信息，得到第二末端電壓、電流，發(fā)送到主控單元；

所述主控單元進(jìn)一步判斷第二末端電壓是否在正常范圍內(nèi)；若是，則停止換相調(diào)壓；若否，則進(jìn)行以下操作：

當(dāng)?shù)诙┒穗妷捍笥陔妷荷舷迺r(shí)，再判斷電流不平衡度是否在正常范圍內(nèi)，若是，則停止換相調(diào)壓；若否，則主控單元向所述換相開關(guān)發(fā)出換相指令，換相開關(guān)實(shí)施換相；

當(dāng)?shù)诙┒穗妷盒∮陔妷合孪迺r(shí)，再判斷電流不平衡度是否在正常范圍內(nèi)；若是，則所述主控單元向所述功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元發(fā)出功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償指令，功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元向當(dāng)前負(fù)荷相實(shí)施功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償，然后停止換相調(diào)壓；若否，則主控單元向所述功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元發(fā)出功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償指令，功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元向當(dāng)前負(fù)荷相實(shí)施功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償，并采集補(bǔ)償后的電壓、電流信息，得到第三末端電壓、電流，發(fā)送到主控單元；

所述主控單元判斷第三末端電流不平衡度是否在正常范圍內(nèi)；若是，則停止換相調(diào)壓；若否，則主控單元向換相開關(guān)發(fā)出換相指令，換相開關(guān)實(shí)施換相。

上述正常電壓范圍為220V*0.85～220V*1.1，其中220V*0.85為所述電壓下限，220V*1.1為所述電壓上限。

上述電流不平衡度正常范圍，是指當(dāng)前電流不小于設(shè)定值的85％。

上述換相開關(guān)的換相，具體方法是將當(dāng)前負(fù)荷由電流較大的相切換至電流較小的一相。

所述功率轉(zhuǎn)移補(bǔ)償單元，用于實(shí)現(xiàn)功率轉(zhuǎn)移和補(bǔ)償功能，降低末端三相電流不平衡度和提高末端電壓；具體轉(zhuǎn)移補(bǔ)償方法為：

復(fù)合開關(guān)T1導(dǎo)通，電容器C1接入A、B相間，實(shí)現(xiàn)A相功率的50％轉(zhuǎn)移至B相，且同時(shí)對(duì)A相、B相分別補(bǔ)償電容器C1容量的50％；

復(fù)合開關(guān)T2導(dǎo)通，電容器C2接入B、C相間，實(shí)現(xiàn)B相功率的50％轉(zhuǎn)移至C相，且同時(shí)對(duì)B相、C相分別補(bǔ)償電容器C2容量的50％；

復(fù)合開關(guān)T3導(dǎo)通，電容器C3接入C、A相間，實(shí)現(xiàn)C相功率的50％轉(zhuǎn)移至A相，且同時(shí)對(duì)C相、A相分別補(bǔ)償電容器C2容量的50％。

所述無功補(bǔ)償單元，用于提高末端電壓；具體補(bǔ)償方法為：

復(fù)合開關(guān)T4導(dǎo)通，電容器C4接入A相，實(shí)現(xiàn)A相無功補(bǔ)償；

復(fù)合開關(guān)T5導(dǎo)通，電容器C5接入B相，實(shí)現(xiàn)B相無功補(bǔ)償；

復(fù)合開關(guān)T6導(dǎo)通，電容器C6接入C相，實(shí)現(xiàn)C相無功補(bǔ)償。