一种三相负荷不平衡的调节系统、方法、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及负荷不平衡调节技术领域，尤其涉及一种三相负荷不平衡的调节系统、方法、设备及存储介质。

背景技术

随着经济与科技的高速发展，各式各样单相大功率冲击性负载进入普通家庭，这会导致居民配电台区发生三相负荷不平衡问题。三相负荷不平衡会造成配电变压器和线路损耗增加，此外配电变压器产生的零序电流会造成中性点电位偏移，使轻负荷相电压升高，重负荷相电压降低，无法保证良好的电能质量，同时也导致配网的整体效率降低，提高了供电成本，在极端情况下还会烧毁用户的用电设施，对电力系统和用户造成危害。

现有的技术主要是通过改变配电变压器的接线方式从而降低三相负荷不平衡带来的影响。如配电变压器Dy接线方式相比Yy接线方式受三相负荷不平衡影响的程度更低，因此通过配电变压器Dy接线方式更有利于三相负荷不平衡造成的低电压台区的治理工作。然而Dy连接方式相比Yy连接方式的配电变压器产生的损耗更多，不利于节能，且调节三相负荷不平衡的方式比较被动，调节能力有限。此外，电网在一天中分为谷、平和峰时，在谷时，电能没有得到充分的利用。

发明内容

本申请提供了一种三相负荷不平衡的调节系统、方法、设备及存储介质，用于解决现有技术调节能力有限且电能利用率低的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种三相负荷不平衡的调节系统，所述系统包括：

配网变压器、蓄电池、交流供电线路、直流供电线路、三相逆变器、三组单相逆变器以及控制系统；

所述配网变压器通过交流供电线路供给三相负荷侧，且为所述蓄电池充电；

所述蓄电池通过所述直流供电线路、所述三组单相逆变器与所述三相负荷相连，其中，所述三相逆变器的一侧连接三相负荷，另一侧连接所述直流供电线路；

所述三相逆变器接入所述交流供电线路的接入点与三相负荷之间设有检测点，用于采集各相电流电压信号并传输到所述控制系统，使得所述控制系统根据各相电流电压信号判断电网的谷、平或峰状态，以及三相负荷之间的状态；

所述控制系统，用于控制所述配网变压器的低压侧在电网谷时断开，使得对所述蓄电池进行充电的同时经由所述三组单相逆变器向负荷侧供电，并在电网平或峰且三相负荷发生不平衡时，根据各相电流电压信号确定最轻负荷相，从而控制所述三组单相逆变器进行负荷调节。

可选地，所述根据各相电流电压信号确定最轻负荷相，从而控制所述三组单相逆变器进行负荷调节，具体包括：

根据各相电流电压信号确定最轻负荷相，控制所述蓄电池与最轻负荷相连接的单相逆变器断开，同时控制三组单相逆变器中的另外两相逆变器处于工作状态，使得所述蓄电池通过工作状态的逆变器将输出电压调节到与最轻负荷相的电压相同，从而实现三相负荷平衡。

可选地，所述配网变压器为Yy接线方式。

可选地，所述交流供电线路为0.4kv交流供电线路。

本申请第二方面提供一种三相负荷不平衡的调节方法，应用于上述第一方面所述的三相负荷不平衡的调节系统，所述方法包括：

采集三相逆变器接入交流供电线路的接入点与三相负荷之间d各相电流电压信号；

根据各相电流电压信号判断电网的谷、平或峰状态，以及三相负荷之间的状态；

当电网谷时，控制配网变压器的低压侧断开，使得对蓄电池进行充电的同时经由三组单相逆变器向负荷侧供电；

当电网平或峰且三相负荷发生不平衡时，根据各相电流电压信号确定最轻负荷相，从而控制所述三组单相逆变器进行负荷调节。

可选地，所述当电网平或峰且三相负荷发生不平衡时，根据各相电流电压信号确定最轻负荷相，从而控制所述三组单相逆变器进行负荷调节，具体包括：

当电网平或峰且三相负荷发生不平衡时，根据各相电流电压信号确定最轻负荷相；

控制所述蓄电池与最轻负荷相连接的单相逆变器断开，同时控制三组单相逆变器中的另外两相逆变器处于工作状态，使得所述蓄电池通过工作状态的逆变器将输出电压调节到与最轻负荷相的电压相同，从而实现三相负荷平衡。

本申请第三方面提供一种三相负荷不平衡的调节设备，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述第一方面所述的三相负荷不平衡的调节方法的步骤。

本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述第一方面所述的三相负荷不平衡的调节方法。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请提供了一种三相负荷不平衡的调节系统，包括配网变压器，蓄电池，0.4kV交流供电线路，直流供电线路，三相逆变器，三组单相逆变器以及三相负荷。1)与传统的变压器Dy接线方式降低三相负荷不平衡影响的程度方式相比，所采用的变压器Yy连接方式损耗更低，效率更高，能够更好实现节能。2)所采取的蓄电池储能方式能够利用谷时电能充电储能，可以最大化利用电能，更具有经济性；调节三相负荷不平衡的工作方式是通过控制三组单相逆变器的投入工作情况，相比传统方式更有主动性，同时调节能力更好。3)相比传统的方法，本申请提出的储能调节技术，可以通过直流供电线路实现三相负荷不平衡就近调节，可调节范围更广，实现方法更灵活。从而解决了现有技术调节能力有限且电能利用率低的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例中提供的一种三相负荷不平衡的调节系统的结构示意图；

图2为本申请实施例中提供的一种储能调节技术方框图；

图3为本申请实施例中提供的一种单相逆变器的示意图；

图4为本申请实施例中提供的一种三相负荷不平衡的调节方法实施例流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请实施例中提供的一种三相负荷不平衡的调节系统，包括：配网变压器、蓄电池、交流供电线路、直流供电线路、三相逆变器、三组单相逆变器以及控制系统；

配网变压器通过交流供电线路供给三相负荷侧，且为蓄电池充电；

蓄电池通过直流供电线路、三组单相逆变器与三相负荷相连，其中，三相逆变器的一侧连接三相负荷，另一侧连接直流供电线路；

三相逆变器接入交流供电线路的接入点与三相负荷之间设有检测点，用于采集各相电流电压信号并传输到控制系统，使得控制系统根据各相电流电压信号判断电网的谷、平或峰状态，以及三相负荷之间的状态；

控制系统，用于控制配网变压器的低压侧在电网谷时断开，使得对蓄电池进行充电的同时经由三组单相逆变器向负荷侧供电，并在电网平或峰且三相负荷发生不平衡时，根据各相电流电压信号确定最轻负荷相，从而控制三组单相逆变器进行负荷调节。

需要说明的是，本实施例的配网变压器为Yy接线方式，其通过0.4kV交流供电线路供给三相负荷侧，另外在该技术中，变压器为蓄电池充电，蓄电池通过三组单相逆变器与三相负荷相连，在三相负荷不平衡时，由检测点采样的各相电流电压信号控制单相逆变器的投入情况来调节三相负荷电压相同，消除三相负荷不平衡。

配网变压器的连接方式为Yy连接方式，相比Dy连接方式具有更高的效率，损耗更小，有利于实现节能。

为了确定三相不平衡时的轻重负荷相，在逆变器接入线路点后段设置检测点，检测每一相的总负荷电流电压，把采样到的电流电压信号传输到控制系统中。谷时，配网变压器低压侧断开，蓄电池在充电的同时经由三组单相逆变器向负荷侧供电。在平、峰时，当三相负荷发生不平衡时，通过采样电流电压锁定最轻负荷相，从而控制三组单相逆变器的工作情况实现调节功能。其中单相逆变器的示意图如图3所示，具体控制方式是令蓄电池与最轻负荷相相连接的单相逆变器断开，另外两组单相逆变器投入工作，由蓄电池通过工作的逆变器将输出电压调节到与最轻负荷相电压相同，从而实现三相负荷平衡。

三组单相逆变器由蓄电池作为直流电源，可安装在变压器台区，也可通过直流供电线路，远离变压器台区，就近安装在三相负荷不平衡频发地点，承担不平衡负荷，实现负荷不平衡调节。

本申请提供的三相负荷不平衡的调节系统，1)配网变压器采用Yy的接线方式，相比于传统的Dy接线方式，能有效降低损耗，提高效率，从而实现节能；2)蓄电池通过三组单相逆变器分别与三相负荷相连，然后通过检测轻负荷相的电流电压，能够主动地控制三组单相逆变器的投入工作情况，从而调节三相负荷不平衡；3)采用的蓄电池储能方式适应电网的谷、平、峰时特点，能最大程度利用电能，提高经济效益，降低成本；4)通过直流供电线路，三组单相逆变器可以在三相负荷不平衡频发地点就近安装，实现负荷不平衡调节。

以上为本申请实施例中提供的一种三相负荷不平衡的调节系统，以下为本申请实施例中提供的一种三相负荷不平衡的调节方法。

请参阅图2，本申请实施例中提供的一种三相负荷不平衡的调节方法，包括：

步骤201、采集三相逆变器接入交流供电线路的接入点与三相负荷之间d各相电流电压信号；

步骤202、根据各相电流电压信号判断电网的谷、平或峰状态，以及三相负荷之间的状态；

步骤203、当电网谷时，控制配网变压器的低压侧断开，使得对蓄电池进行充电的同时经由三组单相逆变器向负荷侧供电；

步骤204、当电网平或峰且三相负荷发生不平衡时，根据各相电流电压信号确定最轻负荷相，从而控制三组单相逆变器进行负荷调节。

进一步地，本申请实施例中还提供了一种三相负荷不平衡的调节设备，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述方法实施例所述的三相负荷不平衡的调节方法的步骤。

进一步地，本申请实施例中还提供了计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述方法实施例所述的三相负荷不平衡的调节方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。