孫益輝 張明達(dá) 周劍倫
【摘 要】針對(duì)當(dāng)前臺(tái)區(qū)負(fù)荷三相不平衡現(xiàn)象普遍、人工割接負(fù)荷費(fèi)時(shí)費(fèi)力等問(wèn)題,應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套三相負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)三相負(fù)荷的自動(dòng)調(diào)節(jié),達(dá)到理想的不平衡度。應(yīng)用結(jié)果表明:該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了臺(tái)區(qū)三相負(fù)荷的智能調(diào)節(jié),從而解決了人工割接負(fù)荷費(fèi)時(shí)費(fèi)力及增加停電時(shí)間等問(wèn)題,有效提高了工作效率,降低了線路損耗,提高了用戶(hù)用電質(zhì)量。
【Abstract】A three-phase load automatic adjustment system is designed and developed by using the the technology of internet of things to solve the problem of three-phase imbalance and artificial time - consuming effort problems such as load cutting in the current platform to achieve the ideal imbalance. The application results showed that the system realizes the intelligent adjustment of the three-phase load in the zone, thus solving the problems such as time-consuming effort and increasing the power-off time of the artificial cutting load.This system effectively improved the working efficiency, reduced the line loss and improved the quality of the user 's electricity consumption.
【關(guān)鍵詞】三相不平衡;低電壓;物聯(lián)網(wǎng)
【Keywords】 three-phase unbalance; low voltage;internet of things
【中圖分類(lèi)號(hào)】TM62 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069(2017)03-0080-02
1 引言
針對(duì)目前農(nóng)配網(wǎng)三相負(fù)荷分配不均勻的現(xiàn)狀,開(kāi)發(fā)了“三相負(fù)荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)”。該系統(tǒng)以智能數(shù)據(jù)處理終端為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)各個(gè)電流檢測(cè)模塊反饋的不平衡度、電流和電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析,通過(guò)控制終端換相開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)農(nóng)配網(wǎng)三相負(fù)荷的智能調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)配電網(wǎng)的三相平衡,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了農(nóng)配網(wǎng)臺(tái)區(qū)三相負(fù)荷的在線自動(dòng)/手動(dòng)調(diào)節(jié)。
2 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
開(kāi)發(fā)一個(gè)智能三相負(fù)荷調(diào)節(jié)模塊,通過(guò)485通信接口或無(wú)線與電力載波模塊將電流采集模塊采集的電流、電壓及漏電參數(shù)上傳至監(jiān)控單元,再由其通過(guò)GPRS上傳至計(jì)算機(jī)平臺(tái),而后由軟件平臺(tái)根據(jù)三相負(fù)荷不平衡率的大小和單位時(shí)間內(nèi)三相電流的積分情況,選定三相負(fù)荷平衡的調(diào)整及所要調(diào)整的表箱負(fù)荷,再按照設(shè)定的調(diào)整時(shí)間由監(jiān)控單元下達(dá)指令給所要調(diào)整表箱的換相開(kāi)關(guān)進(jìn)行相位轉(zhuǎn)換,從而實(shí)現(xiàn)三相負(fù)荷的自動(dòng)調(diào)整[1]。具體工作原理/流程如圖1所示。
3 三相負(fù)荷調(diào)節(jié)的計(jì)算與判定
智能配電網(wǎng)監(jiān)控終端通過(guò)RS485或無(wú)線方式,采集臺(tái)區(qū)內(nèi)剩余電流斷路器數(shù)據(jù)、電流模塊數(shù)據(jù)和智能電表、換相開(kāi)關(guān)等數(shù)據(jù),并通32位高速ARM芯片分析運(yùn)算分支三相負(fù)荷不平衡率的大小和單位時(shí)間內(nèi)三相電流的積分情況。通過(guò)無(wú)線或有線與帶換相功能的剩余電流斷路器連接,下發(fā)換相調(diào)節(jié)指令。實(shí)現(xiàn)三相負(fù)荷平衡的自動(dòng)調(diào)整。[2]
4 無(wú)線智能換相系統(tǒng)的建立
設(shè)備系統(tǒng)智能配電網(wǎng)監(jiān)控終端是基于嵌入式軟硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的新型電監(jiān)控終端,集成度高、技術(shù)先進(jìn),采用先進(jìn)的32位高速Cortex-M3處理器、8Mbytes FLASH 儲(chǔ)存器和GPRS通訊方式,通信信道采用高速全雙工的工業(yè)級(jí)GPRS模塊終端內(nèi)置TCP/IP協(xié)議,可以支持各種有線/無(wú)線通訊方式。
5 高頻換相模塊的研究
本系統(tǒng)使用的可控硅換相開(kāi)關(guān),采用大功率可控硅過(guò)零技術(shù),可對(duì)負(fù)載進(jìn)行快速換相,電源電壓不小于180V時(shí),換相切換時(shí)間小于25ms,避免了因換相導(dǎo)致客戶(hù)部分用電器瞬時(shí)斷電的問(wèn)題。同時(shí)換相模塊內(nèi)置475MHz無(wú)線通信接口,把監(jiān)測(cè)信號(hào)上傳到監(jiān)控終端。并通過(guò)系統(tǒng)軟件下發(fā)換相指令,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程換相的功能。
6 結(jié)論
該項(xiàng)目在奉化供電公司吳墩1#臺(tái)區(qū)進(jìn)行了試點(diǎn)應(yīng)用,根據(jù)臺(tái)區(qū)情況布置安裝了12臺(tái)換相開(kāi)關(guān),運(yùn)行結(jié)果表明,該臺(tái)區(qū)完全實(shí)現(xiàn)負(fù)荷自動(dòng)割接(見(jiàn)圖2),且無(wú)須停電,可以根據(jù)需要將不平衡度控制在指定的范圍內(nèi),大大節(jié)約了人力、物力,備受運(yùn)行單位的青睞,具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
【參考文獻(xiàn)】
【1】陳剛.低壓系統(tǒng)三相負(fù)載不平衡的影響及其調(diào)整[J].科技信息,2008(25):645-646.
【2】黃先鋒.淺析三相負(fù)載不平衡運(yùn)行對(duì)低壓電網(wǎng)的影響[J].科技信息,2007(17):241-242.