一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统的制作方法

1.本发明涉及电子电力技术领域，具体为一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统。


背景技术：

2.随着科技的不断进步、工业化程度的不断提高，人类对电能的需求越来越多，电能作为一种二次能源已经被广泛地应用到各行各业，是人类生产不可或缺的一部分。同时，电能也和其他普通的消费品一样，具有商品的价值，所以电能也是一种商品。作为面向消费者的商业产品，其质量问题也不可忽视，电能质量的好坏主要是由电力系统中各种电力指标来进行衡量的。
3.目前主要通过人工调整的方式治理三相负荷不平衡，低压配网工作人员定期对台区的变压器出口以及各个主要分支线的电流进行监测，每年监测2-3次，检测时间主要定在夏季用电高峰和冬季取暖高峰，将监测的结果记录下来。根据记录的结果，绘制出三相负荷变化趋势图，人工调相的数量多，任务繁重，并且所有人工调相过程均在断电的状态下进行，停电会给企业生产带来经济上的损失，同时影响了普通用户的正常供电，对居民生活带来负面影响，而整体送电的过程中，庞大的系统出现故障都会造成系统的瘫痪。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统，解决了人工处理效率低以及系统安全无法得到保障的问题。
5.为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统，包括总输出电站端，所述总输出电站端电性连接输出分站端，所述输出分站端电性连接三相负荷控制模块，所述三相负荷控制模块电性连接变压配电模块，所述变压配电模块电性连接用电端。
6.进一步，所述三相负荷控制模块包括过电保护模块、msu处理模块、低功率无线通信单元、显示及操作模块、信息存储模块、控制主输送单元与负荷分配终端模块，所述msu处理模块通过无线信号连接低功率无线通信单元，所述低功率无线通信单元通过无线信号连接显示及操作模块，所述显示及操作模块电性连接信息存储模块，所述信息存储模块电性连接控制主输送单元，所述控制主输送单元电性连接负荷分配终端模块，所述过电保护模块分别电性连接msu处理模块、低功率无线通信单元、显示及操作模块、信息存储模块、控制主输送单元与负荷分配终端模块。
7.进一步，所述变压配电模块包括接电端单元、变压器单元、逆变器单元与送电端单元，所述接电端单元电性连接变压器单元，所述变压器单元电性连接逆变器单元，所述送电端单元电性连接用电端，所述接电端单元电性连接负载信息计算单元。
8.进一步，所述过电保护模块包括漏电检测单元、过电检测单元、少电检测单元、紧急断路单元与警报发送单元，所述漏电检测单元、过电检测单元、少电检测单元均电性连接
紧急断路单元，所述紧急断路单元通过无线信号连接警报发送单元，所述漏电检测单元、过电检测单元、少电检测单元均电性连接msu处理模块、低功率无线通信单元、显示及操作模块、信息存储模块、信息存储模块、控制主输送单元与负荷分配终端模块。
9.进一步，所述msu处理模块包括数据采集单元、电压瞬时检测单元、电流瞬时检测单元、数值计算单元与数值发送单元，所述数据采集单元分别电性连接电压瞬时检测单元与电流瞬时检测单元，所述电压瞬时检测单元与电流瞬时检测单元分别电性连接，所述电性连接数值计算单元，所述数值计算单元电性连接数值发送单元。
10.进一步，所述显示及操作模块包括显示屏单元、触控组件单元、无功补偿调控单元、电荷分配单元与出电端单元，所述显示屏单元连接数值发送单元，所述显示屏单元连接触控组件单元，所述触控组件单元电性连接无功补偿调控单元，所述无功补偿调控单元电性连接电荷分配单元，所述电荷分配单元电性连接出电端单元包括数据接收单元、变化实时监测单元、数据记录单元与定时储存单元，所述数据接收单元连接无功补偿调控单元，所述数据接收单元电性连接变化实时监测单元，所述变化实时监测单元电性连接数据记录单元，所述数据记录单元电性连接定时储存单元。
11.进一步，所述负荷分配终端模块包括负载信息采集单元、信息交互单元与负载信息计算单元，所述负载信息采集单元电性连接出电端单元，所述负载信息采集单元电性连接信息交互单元，所述信息交互单元电性连接负载信息计算单元，所述负载信息计算单元电性连接接电端单元。
12.本发明具备以下有益效果：1、本发明通过增加的数据采集单元通过电压瞬时检测单元与电流瞬时检测单元对电力的三相电压的瞬时值与三相电流的瞬时值进行采集，并通过的滤波器组件将三相电流转换为直电流，并通过数值计算单元算出谐波电流分量与基波负序电流分量之和，计算出的数值通过数值发送单元发生至低功率无线通信单元，再通过低功率无线通信单元发生至显示及操作模块包括的显示屏单元上，供工作人员进行查看，工作人员再通过触控组件单元进行操控，利用无功补偿调控单元调整电流补偿值，从而快速地进行调节和检测。
13.2、本发明通过增加的过电保护模块包括的漏电检测单元、过电检测单元与少电检测单元对整体系统的漏电、过电以及少电进行检测，出现一项问题时会通过紧急断路单元进行紧急断路，警报发送单元再将故障信息发送给工作人员。
附图说明
14.图1为本发明的系统架构示意图；图2为本发明的三相负荷控制模块系统架构示意图；图3为本发明的变压配电模块系统架构示意图；图4为本发明的过电保护模块系统架构示意图；图5为本发明的msu处理模块系统架构示意图；图6为本发明的显示及操作模块系统架构示意图；图7为本发明的信息存储模块系统架构示意图；图8为本发明的负荷分配终端模块系统架构示意图；其中，1、总输出电站端；2、三相负荷控制模块；3、变压配电模块；4、过电保护模块；
5、msu处理模块；6、显示及操作模块；7、信息存储模块；8、负荷分配终端模块；9、输出分站端；10、用电端；201、低功率无线通信单元；202、控制主输送单元；301、接电端单元；302、变压器单元；303、逆变器单元；304、送电端单元；401、漏电检测单元；402、过电检测单元；403、少电检测单元；404、紧急断路单元；405、警报发送单元；501、数据采集单元；502、电压瞬时检测单元；503、电流瞬时检测单元；504、数值发送单元；505、数值计算单元；506、数值发送单元；601、显示屏单元；602、触控组件单元；603、无功补偿调控单元；604、电荷分配单元；605、出电端单元；701、数据接收单元；702、变化实时监测单元；703、数据记录单元；704、定时储存单元；801、负载信息采集单元；802、信息交互单元；803、负载信息计算单元。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.如图1-8所示，本发明实施例提供一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统，包括总输出电站端1，总输出电站端1电性连接输出分站端9，输出分站端9电性连接三相负荷控制模块2，总输出电站端1为各个地区设置的输出分站端9输送电力，各个输出分站端9的电力通过三相负荷控制模块2进行运转，三相负荷控制模块2电性连接变压配电模块3，变压配电模块3电性连接用电端10。
17.三相负荷控制模块2包括过电保护模块4、msu处理模块5、低功率无线通信单元201、显示及操作模块6、信息存储模块7、控制主输送单元202与负荷分配终端模块8，msu处理模块5通过无线信号连接低功率无线通信单元201，低功率无线通信单元201通过无线信号连接显示及操作模块6，显示及操作模块6电性连接信息存储模块7，信息存储模块7电性连接控制主输送单元202，控制主输送单元202电性连接负荷分配终端模块8，过电保护模块4分别电性连接msu处理模块5、低功率无线通信单元201、显示及操作模块6、信息存储模块7、控制主输送单元202与负荷分配终端模块8，变压配电模块3包括接电端单元301、变压器单元302、逆变器单元303与送电端单元304，接电端单元301电性连接变压器单元302，变压器单元302电性连接逆变器单元303，送电端单元304电性连接用电端10，接电端单元301电性连接负载信息计算单元803。
18.过电保护模块4包括漏电检测单元401、过电检测单元402、少电检测单元403、紧急断路单元404与警报发送单元405，漏电检测单元401、过电检测单元402、少电检测单元403均电性连接紧急断路单元404，紧急断路单元404通过无线信号连接警报发送单元405，漏电检测单元401、过电检测单元402、少电检测单元403均电性连接msu处理模块5、低功率无线通信单元201、显示及操作模块6、信息存储模块7、信息存储模块7、控制主输送单元202与负荷分配终端模块8，过电保护模块4包括的漏电检测单元401、过电检测单元402与少电检测单元403对整体系统的漏电、过电以及少电进行检测，出现一项问题时会通过紧急断路单元404进行紧急断路，警报发送单元405再将故障信息发送给工作人员。
19.msu处理模块5包括数据采集单元501、电压瞬时检测单元502、电流瞬时检测单元503、504、数值计算单元505与数值发送单元506，数据采集单元501分别电性连接电压瞬时
检测单元502与电流瞬时检测单元503，电压瞬时检测单元502与电流瞬时检测单元503分别电性连接504，504电性连接数值计算单元505，数值计算单元505电性连接数值发送单元506，三相负荷控制模块2内部包括的msu处理模块5对电力进行计算和检测，数据采集单元501通过电压瞬时检测单元502与电流瞬时检测单元503对电力的三相电压的瞬时值与三相电流的瞬时值进行采集，并通过504的滤波器组件将三相电流转换为直电流，并通过数值计算单元505算出谐波电流分量与基波负序电流分量之和，计算出的数值通过数值发送单元506发生至低功率无线通信单元201。
20.显示及操作模块6包括显示屏单元601、触控组件单元602、无功补偿调控单元603、电荷分配单元604与出电端单元605，显示屏单元601连接数值发送单元506，显示屏单元601连接触控组件单元602，触控组件单元602电性连接无功补偿调控单元603，无功补偿调控单元603电性连接电荷分配单元604，电荷分配单元604电性连接出电端单元605，计算出的数值通过数值发送单元506发生至低功率无线通信单元201，再通过低功率无线通信单元201发生至显示及操作模块6包括的显示屏单元601上，供工作人员进行查看，工作人员再通过触控组件单元602进行操控，利用无功补偿调控单元603调整电流补偿值，并通过电荷分配单元604对电流进行分配，然后由显示及操作模块6包括的出电端单元605将电流送至用电端10处。
21.信息存储模块7包括数据接收单元701、变化实时监测单元702、数据记录单元703与定时储存单元704，数据接收单元701连接无功补偿调控单元603，数据接收单元701电性连接变化实时监测单元702，变化实时监测单元702电性连接数据记录单元703，数据记录单元703电性连接定时储存单元704，数据接收单元701也会接收到无功补偿调控单元603的实时运作数据，并通过变化实时监测单元702进行实时监测，数据记录单元703对数据进行记录，并由定时储存单元704进行定时性的信息储存，便于后续查看。
22.负荷分配终端模块8包括负载信息采集单元801、信息交互单元802与负载信息计算单元803，负载信息采集单元801电性连接出电端单元605，负载信息采集单元801电性连接信息交互单元802，信息交互单元802电性连接负载信息计算单元803，负载信息计算单元803电性连接接电端单元301，负载信息采集单元801分散安装在各个居民用户的进线端，用于检测各个用户的用电信息以及用户当前所接相别，为实时分配负荷提供参考依据，为了保证低压配电台区的负荷平衡，对每个居民用户的负荷信息均进行采集，再通过信息交互单元802进行数据交互，将数据传送至后台，负载信息计算单元803再对信息进行计算后获得负载信息。
23.本发明的工作原理是：总输出电站端为各个地区设置的输出分站端输送电力，各个输出分站端的电力通过三相负荷控制模块进行运转，三相负荷控制模块内部包括的msu处理模块对电力进行计算和检测，数据采集单元通过电压瞬时检测单元与电流瞬时检测单元对电力的三相电压的瞬时值与三相电流的瞬时值进行采集，并通过的滤波器组件将三相电流转换为直电流，并通过数值计算单元算出谐波电流分量与基波负序电流分量之和，计算出的数值通过数值发送单元发生至低功率无线通信单元，再通过低功率无线通信单元发生至显示及操作模块包括的显示屏单元上，供工作人员进行查看，工作人员再通过触控组件单元进行操控，利用无功补偿调控单元调整电流补偿值，并通过电荷分配单元对电流进行分配，然后由显示及操作模块包括的出电端单元将电流送至用电端处，此时数据接收单
元也会接收到无功补偿调控单元的实时运作数据，并通过变化实时监测单元进行实时监测，数据记录单元对数据进行记录，并由定时储存单元进行定时性的信息储存，便于后续查看，负载信息采集单元分散安装在各个居民用户的进线端，用于检测各个用户的用电信息以及用户当前所接相别，为实时分配负荷提供参考依据，为了保证低压配电台区的负荷平衡，对每个居民用户的负荷信息均进行采集，再通过信息交互单元进行数据交互，将数据传送至后台，负载信息计算单元再对信息进行计算后获得负载信息，而过电保护模块包括的漏电检测单元、过电检测单元与少电检测单元对整体系统的漏电、过电以及少电进行检测，出现一项问题时会通过紧急断路单元进行紧急断路，警报发送单元再将故障信息发送给工作人员。
24.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统，包括总输出电站端（1），其特征在于：所述总输出电站端（1）电性连接输出分站端（9），所述输出分站端（9）电性连接三相负荷控制模块（2），所述三相负荷控制模块（2）电性连接变压配电模块（3），所述变压配电模块（3）电性连接用电端（10）。2.根据权利要求1所述的一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统，其特征在于：所述三相负荷控制模块（2）包括过电保护模块（4）、msu处理模块（5）、低功率无线通信单元（201）、显示及操作模块（6）、信息存储模块（7）、控制主输送单元（202）与负荷分配终端模块（8），所述msu处理模块（5）通过无线信号连接低功率无线通信单元（201），所述低功率无线通信单元（201）通过无线信号连接显示及操作模块（6），所述显示及操作模块（6）电性连接信息存储模块（7），所述信息存储模块（7）电性连接控制主输送单元（202），所述控制主输送单元（202）电性连接负荷分配终端模块（8），所述过电保护模块（4）分别电性连接msu处理模块（5）、低功率无线通信单元（201）、显示及操作模块（6）、信息存储模块（7）、控制主输送单元（202）与负荷分配终端模块（8）。3.根据权利要求1所述的一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统，其特征在于：所述变压配电模块（3）包括接电端单元（301）、变压器单元（302）、逆变器单元（303）与送电端单元（304），所述接电端单元（301）电性连接变压器单元（302），所述变压器单元（302）电性连接逆变器单元（303），所述送电端单元（304）电性连接用电端（10），所述接电端单元（301）电性连接负载信息计算单元（803）。4.根据权利要求2所述的一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统，其特征在于：所述过电保护模块（4）包括漏电检测单元（401）、过电检测单元（402）、少电检测单元（403）、紧急断路单元（404）与警报发送单元（405），所述漏电检测单元（401）、过电检测单元（402）、少电检测单元（403）均电性连接紧急断路单元（404），所述紧急断路单元（404）通过无线信号连接警报发送单元（405），所述漏电检测单元（401）、过电检测单元（402）、少电检测单元（403）均电性连接msu处理模块（5）、低功率无线通信单元（201）、显示及操作模块（6）、信息存储模块（7）、信息存储模块（7）、控制主输送单元（202）与负荷分配终端模块（8）。5.根据权利要求2所述的一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统，其特征在于：所述msu处理模块（5）包括数据采集单元（501）、电压瞬时检测单元（502）、电流瞬时检测单元（503）、（504）、数值计算单元（505）与数值发送单元（506），所述数据采集单元（501）分别电性连接电压瞬时检测单元（502）与电流瞬时检测单元（503），所述电压瞬时检测单元（502）与电流瞬时检测单元（503）分别电性连接（504），所述（504）电性连接数值计算单元（505），所述数值计算单元（505）电性连接数值发送单元（506）。6.根据权利要求2所述的一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统，其特征在于：所述显示及操作模块（6）包括显示屏单元（601）、触控组件单元（602）、无功补偿调控单元（603）、电荷分配单元（604）与出电端单元（605），所述显示屏单元（601）连接数值发送单元（506），所述显示屏单元（601）连接触控组件单元（602），所述触控组件单元（602）电性连接无功补偿调控单元（603），所述无功补偿调控单元（603）电性连接电荷分配单元（604），所述电荷分配单元（604）电性连接出电端单元（605）。7.根据权利要求2所述的一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统，其
特征在于：所述信息存储模块（7）包括数据接收单元（701）、变化实时监测单元（702）、数据记录单元（703）与定时储存单元（704），所述数据接收单元（701）连接无功补偿调控单元（603），所述数据接收单元（701）电性连接变化实时监测单元（702），所述变化实时监测单元（702）电性连接数据记录单元（703），所述数据记录单元（703）电性连接定时储存单元（704）。8.根据权利要求2所述的一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统，其特征在于：所述负荷分配终端模块（8）包括负载信息采集单元（801）、信息交互单元（802）与负载信息计算单元（803），所述负载信息采集单元（801）电性连接出电端单元（605），所述负载信息采集单元（801）电性连接信息交互单元（802），所述信息交互单元（802）电性连接负载信息计算单元（803），所述负载信息计算单元（803）电性连接接电端单元（301）。

技术总结
本发明提供一种基于电子电力技术的三相负荷不平衡自动调节系统，包括总输出电站端，所述总输出电站端电性连接输出分站端，所述输出分站端电性连接三相负荷控制模块，所述三相负荷控制模块电性连接变压配电模块，所述变压配电模块电性连接用电端,再通过低功率无线通信单元发生至显示及操作模块包括的显示屏单元上，利用无功补偿调控单元调整电流补偿值，从而快速地进行调节和检测，过电检测单元与少电检测单元对整体系统的漏电、过电以及少电进行检测，出现一项问题时会通过紧急断路单元进行紧急断路，警报发送单元再将故障信息发送给工作人员。工作人员。工作人员。


技术研发人员：刘伟 唐俭民 黄均剑 任志强 韩江涛 陈水 张亦坦 王超
受保护的技术使用者：国网河南省电力公司商丘供电公司
技术研发日：2022.04.18
技术公布日：2022/5/25