低壓電力系統(tǒng)負(fù)荷智能平衡裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域，特別是涉一種基于Modbus通訊協(xié)議及以太網(wǎng)通訊技術(shù)的低壓電力系統(tǒng)負(fù)荷智能平衡裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于我國(guó)的電力系統(tǒng)而言，主要采用三相四線制的配電方式，配電變壓器為Υ/ΥΝ0接線方式。由于終端為用戶端，存在著大量的負(fù)荷，而且負(fù)荷接入的隨機(jī)性、功率的不同以及用電不具有同時(shí)性，使得供電點(diǎn)配電變壓器處于不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)負(fù)荷出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)時(shí)，將導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)。不對(duì)稱(chēng)的電流將可分解為正序分量、負(fù)序分量以及零序分類(lèi)。正常的三相對(duì)稱(chēng)電路，只有正序分量。當(dāng)產(chǎn)生零序分量時(shí)，零序電流流過(guò)中性線，使得中線電流增大，會(huì)增加變壓器的銅損以及鐵損，這對(duì)與變壓器的安全運(yùn)行存在著嚴(yán)重的威脅。另外負(fù)序電流會(huì)增加變壓器的銅損，使得電能的計(jì)量精度下降，而且會(huì)減少電器的使用壽命，對(duì)用戶造成損失?，F(xiàn)有三相負(fù)荷的平衡，主要是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中的無(wú)功電流部分進(jìn)行補(bǔ)充，提高功率因數(shù)的補(bǔ)償問(wèn)題；對(duì)于有功的補(bǔ)償還沒(méi)有有效的措施，主要采取人工改線的方式進(jìn)行三相負(fù)荷平衡，不能有效及時(shí)地平衡三相負(fù)荷，操作復(fù)雜且未能實(shí)現(xiàn)智能控制。
[0003]工業(yè)智能控制技術(shù)領(lǐng)域里，ModBus網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)工業(yè)通信系統(tǒng)，由帶智能終端的可編程序控制器和控制器通過(guò)公用線路或局部專(zhuān)用線路連接而成，應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)采集和過(guò)程監(jiān)控。該網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)主機(jī)，所有通信都由他發(fā)出，且可支持?jǐn)?shù)百個(gè)之多的遠(yuǎn)程從屬控制器，各從屬控制器可以和中心主機(jī)交換信息而不影響各PC執(zhí)行本身的控制任務(wù)。ModBus協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設(shè)備，工業(yè)設(shè)備如PLC，DCS，單片機(jī)及智能儀表等都可使用Modbus協(xié)議，且切合智能終端控制需求。
[0004]因此，亟需一種基于Modbus通訊協(xié)議及以太網(wǎng)通訊技術(shù)的低壓電力系統(tǒng)負(fù)荷智能平衡裝置，以解決現(xiàn)有低壓線路三相負(fù)荷不平衡的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型旨在提供一種低壓電力系統(tǒng)負(fù)荷智能平衡裝置，以解決現(xiàn)有低壓線路三相負(fù)荷不平衡的問(wèn)題，具體方案如下:
[0006]低壓電力系統(tǒng)負(fù)荷智能平衡裝置，包括Modbus通訊線路、一主機(jī)系統(tǒng)及多個(gè)從機(jī)系統(tǒng)，所述主機(jī)系統(tǒng)為單片機(jī)控制系統(tǒng)，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)與各個(gè)從機(jī)系統(tǒng)通過(guò)Modbus通訊線路電連接并通訊。
[0007]單個(gè)所述的從機(jī)系統(tǒng)包括PLC控制系統(tǒng)、第一接觸器、第二接觸器、第三接觸器以及電流檢測(cè)器，所有接觸器的控制端與PLC控制系統(tǒng)電連接，電流檢測(cè)器數(shù)據(jù)傳輸端與PLC控制系統(tǒng)電連接；在單個(gè)所述的從機(jī)系統(tǒng)控制的負(fù)載電路中，所述第一接觸器、第二接觸器、第三接觸器的電源接入端分別與三相電源線的U相線、V相線、W相線電連接，且所有與三相電源線電連接的觸點(diǎn)，其電源接出端并連至火線；三相電源線的中性線N為零線，且所述電流檢測(cè)器與中性線N相連接，以測(cè)量中性線N內(nèi)電流的相位及數(shù)值。
[0008]進(jìn)一步的，還包括監(jiān)控報(bào)警裝置，所述監(jiān)控報(bào)警裝置包括指示燈、報(bào)警器、監(jiān)控主機(jī)及顯示器；所述監(jiān)控報(bào)警裝置與單片機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)Modbus通訊線路電連接并通訊。
[0009]進(jìn)一步的，還包括智能終端設(shè)備，所述智能終端設(shè)備與單片機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)Modbus通訊線路電連接并通訊。
[0010]進(jìn)一步的，所述第一接觸器常開(kāi)觸點(diǎn)的電源接入端與U相線電連接，該常開(kāi)觸點(diǎn)的電源接出端依次與第二接觸器的常閉觸點(diǎn)、第三接觸器的常閉觸點(diǎn)電性串聯(lián)，后電連接至火線；所述第二接觸器常開(kāi)觸點(diǎn)的電源接入端與V相線電連接，該常開(kāi)觸點(diǎn)的電源接出端依次與第一接觸器的常閉觸點(diǎn)、第三接觸器的常閉觸點(diǎn)電性串聯(lián)，后電連接至火線；所述第三接觸器常開(kāi)觸點(diǎn)的電源接入端與W相線電連接，該常開(kāi)觸點(diǎn)的電源接出端依次與第一接觸器的常閉觸點(diǎn)、第二接觸器的常閉觸點(diǎn)電性串聯(lián)，后電連接至火線。
[0011]本實(shí)用新型通過(guò)電流檢測(cè)器實(shí)時(shí)測(cè)量u、v、w三相的電流以及相位，通過(guò)無(wú)線收發(fā)裝置將數(shù)據(jù)發(fā)送到PLC中，PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及分析，單片機(jī)通過(guò)Modbus網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)PLC來(lái)獲取各個(gè)從機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)并分析，當(dāng)三相電流以及電壓出現(xiàn)不平衡時(shí)，通過(guò)PLC控制接觸器，改變從機(jī)系統(tǒng)各個(gè)接觸器線圈的得電情況以改變?cè)搹臋C(jī)系統(tǒng)負(fù)荷的連接相，使得三相負(fù)荷平衡。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例1工作原理圖；
[0013]圖2示出了實(shí)施例1基于ModBus網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施例2單個(gè)從機(jī)系統(tǒng)工作原理圖；
[0015]圖4示出了實(shí)施例2基于ModBus網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為進(jìn)一步說(shuō)明各實(shí)施例，本實(shí)用新型提供有附圖。這些附圖為本實(shí)用新型揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說(shuō)明實(shí)施例，并可配合說(shuō)明書(shū)的相關(guān)描述來(lái)解釋實(shí)施例的運(yùn)作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實(shí)施方式以及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。圖中的組件并未按比例繪制，而類(lèi)似的組件符號(hào)通常用來(lái)表示類(lèi)似的組件。
[0017]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例1:
[0019]如圖1所示，三相電源線U相線、V相線、W相線以及中性線N由變電站引出，在從機(jī)系統(tǒng)控制的負(fù)載1電路中，第一接觸器KM1的常開(kāi)觸點(diǎn)電源接入端與U相線電連接，第二接觸器KM2的常開(kāi)觸點(diǎn)電源接入端與V相線電連接，第三接觸器KM3的常開(kāi)觸點(diǎn)電源接入端與U相線電連接，且該三個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)的電源接出端并連至火線11 ;零線12與中性線N電連接，負(fù)載1電連接與火線11、零線12之間，電流檢測(cè)器2與零線12相連接，以測(cè)量零線12流入中性線N內(nèi)電流的相位及數(shù)值。
[0020]再結(jié)合圖2，其大致工作原理如下:單個(gè)從機(jī)系統(tǒng)中，PLC控制器使第一接觸器KM1、第二接觸器KM2、第三接觸器KM3中有且僅有一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，以使火線11與三相電源線中的一條導(dǎo)通，火線