一种基于区域无线通信的台区电能质量优化装置

技术领域

本发明属于三相负荷不平衡调整技术领域，具体涉及一种基于区域无线通信的台区电能质量优化装置。

背景技术

对于配网台区三相供电的系统而言，三相电流不平衡是通过三相电流不平衡度来衡量的。三相电流不平衡度即三相电流不平衡的程度，通常用符号β来表示，按照《架空配电线路及设备运行规程》(SD292—1988)中的计算方法，三相电流不平衡度的计算公式为：

式中：Imax与Imin分别是三相电流中的最大值和最小值，单位为A。

三相负荷不平衡，轻则降低线路和配电变压器的供电效率，重则会因重负荷相超载过多，可能会造成某一相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。

三相负荷严重不平衡，中性点电位就会发生偏移，线路压降和功率损失就会大大增加。接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低，致使电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高，可能造成电器绝缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。对动力用户来说，三相电压不平衡会引起电机过热现象。

同时三相负荷不平衡将产生不平衡电压，加大电压偏移，增大中性线电流，从而增大线路损耗。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿命降低。

按照《配电网运维规程》(Q/GDW1519-2014)规定，配电变压器的负荷不平衡度应符合：Yyn0接线变压器负荷不平衡度不大于15％，零线电流不大于变压器额定电流的25％；Dyn11接线变压器负荷不平衡度不大于25％，零线电流不大于变压器额定电流的40％。

考虑到偶然因素引起的短时三相负荷不平衡越限应排除在治理范围之外，根据测算结果，将1天内持续越限时间超过1小时定为1个越限日。对于平均负载率大于20％且单月内累计出现5个以上三相负荷不平衡越限日的配电台区，应纳入治理范围。其中，单相最大负载率超过80％的重载台区应作为问题严重台区，立即采取有效措施进行治理；其他台区依据问题产生原因，优先采用运维管理措施进行治理，必要时纳入配网基建或技改项目计划，采用工程或技术措施进行治理。

对于因特殊负荷随机变化引起三相负荷不平衡、采取运维管理措施后仍难以治理的配电台区，可采用三相负荷自动调节技术措施进行治理。

目前技术上治理三相不平衡的方案主要有电力电子型三相负荷自动调节装置(以下简称：方案1)、电容型三相负荷自动调节装置(以下简称：方案2)、以及换相开关型三相负荷自动调节装置(以下简称：方案3)，以上三种方式各有优劣势，如何发挥优势，弥补劣势是当前需要解决的问题。三种方案具体如下：

方案1：

电力电子型三相负荷自动调节装置(BSVG)是采用大功率可关断型电力电子开关技术的电能质量综合治理装置。它通过快速检测出接入处无功、负序、谐波电流，根据空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制方法产生触发脉冲信号驱动控制晶闸管输出与检测到的无功、负序、谐波电流大小相等、方向相反的补偿电流，综合解决配电台区无功、谐波、电压波动以及三相负荷不平衡等问题。

优势：

不平衡补偿能力强，模块可以叠加，理论上不受限制；

不平衡调节能力强，不平衡度可控制5％以下(容量范围内)；

整机效率高，满载时≥97.5％；

响应时间快，＜10ms；

完善的保护功能；

具有过压保护、欠压保护、缺相保护、短路保护、过补偿保护、防雷双重保护等功能；

双向无功补偿，提高功率因数。

劣势：

只能平衡配变低压侧不平衡电流，不能从根本上改善负荷电流不平衡的情况；

有一定功率损耗；

发热较大；

运行时，噪声较大；

目前受技术影响，设备成本高高居不下。

方案2：

电容型三相负荷自动调节装置(相间跨接电容无功补偿装置)是在相线间跨接电力电容器，实现有功功率转移，平衡相间的有功功率，同时利用连接在相线与零线之间的电力电容器对每一相进行不等量无功补偿，平衡相间的无功功率，降低三相不平衡度、提升功率因数。

优势：

在补偿无功功率的同时，也能实现有功功率的转移，降低三相不平衡度；

由于采用电容器作为调节设备，成本较低，技术成熟，易于实现，且损耗小；

劣势：

仅适用于无功负荷较大的场所，且调节能力有限；

只能粗调，难以达到精细化调节。

方案3：

换相开关型三相负荷自动调节装置(低压负荷自动换相装置)是由一个智能换相终端(负责负荷监测与自动换相控制)和若干个换相开关单元(负责执行负荷换相的操作机构)组成。智能换相终端实时监测配变低压出线的三相电流，如果在一定监测周期内配变低压侧三相负荷不平衡度超限，智能换相终端读取配变低压出线和所有换相开关单元各负荷支路的电流、相序实时数据，进行优化计算，发出最优换相控制指令，各换相开关单元按照规定换相流程执行换相操作，实现用户负荷相序调整、配电台区三相负荷均衡分配。

优势：

能从负载侧降低不平衡度；

功耗小；

发热量低。

劣势：

只能粗调，难以达到精准调节；

响应时间较慢，动作不能太频繁。

综上所述，上述3种方案中均存在不同程度的技术问题。因此，本发明提供了一种基于区域无线通信的台区电能质量优化装置，以克服上述至少部分技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于区域无线通信的台区电能质量优化装置，以解决上述至少部分技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于区域无线通信的台区电能质量优化装置，包括接入至变压器和负载之间的SVG模块，接入至变压器和负载之间的换相控制器，以及接入至变压器和负载之间的换相开关装置。

进一步地，所述换相开关装置包括连接于变压器所接出A相线上的磁保持继电器CJ1，并联在磁保持继电器CJ1上的双向晶闸管VS1，连接于变压器所接出B相线上的磁保持继电器CJ2，并联在磁保持继电器CJ2上的双向晶闸管VS2，连接于变压器所接出C相线上的磁保持继电器CJ3，并联在磁保持继电器CJ3上的双向晶闸管VS3，负载分别与磁保持继电器CJ1、磁保持继电器CJ2、磁保持继电器CJ3、以及变压器所接出N相线相连。

进一步地，所述SVG模块包括接入至变压器和负载之间的第一SVG单元和第二SVG单元，以及分别与两个SVG单元连接的驱动控制模块。

进一步地，驱动控制模块包括控制器和从控制器接出的IGBT驱动器，IGBT驱动器分别与两个SVG单元连接。

进一步地，所述第一SVG单元包括三个相互并联的SVG子单元，第二SVG单元包括三个相互并联的SVG子单元；SVG子单元包括一个二极管VD和一个三极管MOS，二极管VD的阴阳极分别与三极管MOS的集电极和发射极连接，IGBT驱动器与三极管MOS的基极连接。

进一步地，第一SVG单元中二极管VD的阳极和阴极分别与第二SVG单元中二极管VD的阴极和阳极连接。

进一步地，变压器接出的A相线通过第一导线分别与第一SVG单元和第二SVG单元连接，优选地，第一导线与第一SVG单元中二极管VD的阳极连接、与第二SVG单元中二极管VD的阴极连接；

变压器接出的B相线通过第二导线分别与第一SVG单元和第二SVG单元连接，优选地，第二导线与第一SVG单元中二极管VD的阳极连接、与第二SVG单元中二极管VD的阴极连接；

变压器接出的C相线通过第三导线分别与第一SVG单元和第二SVG单元连接，优选地，第三导线与第一SVG单元中二极管VD的阳极连接、与第二SVG单元中二极管VD的阴极连接；

变压器接出的N相线通过第四导线分别与第一SVG单元和第二SVG单元连接。

进一步地，第四导线分别与第一SVG单元中二极管VD的阳极连接；优选地，第四导线还分别与第二SVG单元中二极管VD的阴极连接。

进一步地，第四导线通过电容C1分别与第一SVG单元中二极管VD的阴极连接；优选地，第四导线还通过电容C2分别与第二SVG单元中二极管VD的阳极连接。

进一步地，所述负载为单相用户。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，通过将SVG和换相开关的有机结合，有效解决了SVG作为三相不平衡调节，成本高，运行噪声大，电能损耗大的缺陷，同时能够很好的应用换相开关实现负荷切换，从根源上解决不平衡情况。两者优势互补，扬长避短，达到治理三相不衡的良好效果。

本发明综合考虑了三相不平衡治理成本、治理效果、以及无功补偿等各方面因素，开发出一种BSVG与换相开关相结合的三相不平衡综合治理方案，换相开关能够在不中断用户供电的情况下根据不平衡度自动调节三相负载，克服传统依靠人工改线来调节三相不平衡的缺点，可有效降低由三相负载不平衡所导致的变压器损耗、线路损耗，克服某相过流、末端低压等情况，以及由三相不平衡带来的众多安全隐患。同时在变压器和负载之间设小容量SVG，采用小容量SVG进行有效补充，弥补换相开关只能粗调的缺陷，能够更好地治理三相不平衡情况，即使在负荷情况复杂、变化较快台区环境中，也能实现良好的三相不平衡治理效果。

本发明以SVG模块中的MUC作为总控制核心，SVG单元与换相控制器通过RS485进行通讯，统一协调对三相不平衡电流进行调节，以换相开关进行不平衡粗调，而以SVG进行精细化调整及无功补偿，灵活组合，兼顾了两种调节方式各自的优势，同时最大化的降低设备成本。从根源上解决低压电网电能质量问题，提高了供电可靠性，降低配电网的损耗，减轻运行维护人员现场检查及调整负荷的工作量，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明电气原理图。

图2为本发明换相开关原理图。

图3为本发明保护外壳主视图。

图4为本发明保护外壳侧视图。

图5为本发明保护外壳安装于电桩上示意图。

图6为本发明保护外壳安装于电桩上侧视图。

图7为本发明保护外壳内元件布置图。

图8为本发明三相不平衡调节控制器示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-8所示，本发明提供的一种基于区域无线通信的台区电能质量优化装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，通过将SVG和换相开关的有机结合，有效解决了SVG作为三相不平衡调节，成本高，运行噪声大，电能损耗大的缺陷，同时能够很好的应用换相开关实现负荷切换，从根源上解决不平衡情况。两者优势互补，扬长避短，达到治理三相不衡的良好效果。本发明包括接入至变压器和负载之间的SVG模块，接入至变压器和负载之间的换相控制器，以及接入至变压器和负载之间的换相开关装置，所述负载为单相用户。所述换相开关装置包括连接于变压器所接出A相线上的磁保持继电器CJ1，并联在磁保持继电器CJ1上的双向晶闸管VS1，连接于变压器所接出B相线上的磁保持继电器CJ2，并联在磁保持继电器CJ2上的双向晶闸管VS2，连接于变压器所接出C相线上的磁保持继电器CJ3，并联在磁保持继电器CJ3上的双向晶闸管VS3，负载分别与磁保持继电器CJ1、磁保持继电器CJ2、磁保持继电器CJ3、以及变压器所接出N相线相连。

本发明所述SVG模块包括接入至变压器和负载之间的第一SVG单元和第二SVG单元，以及分别与两个SVG单元连接的驱动控制模块。驱动控制模块包括控制器和从控制器接出的IGBT驱动器，IGBT驱动器分别与两个SVG单元连接。

本发明所述第一SVG单元包括三个相互并联的SVG子单元，第二SVG单元包括三个相互并联的SVG子单元；SVG子单元包括一个二极管VD和一个三极管MOS，二极管VD的阴阳极分别与三极管MOS的集电极和发射极连接，IGBT驱动器与三极管MOS的基极连接。第一SVG单元中二极管VD的阳极和阴极分别与第二SVG单元中二极管VD的阴极和阳极连接。

本发明变压器接出的A相线通过第一导线分别与第一SVG单元和第二SVG单元连接，优选地，第一导线与第一SVG单元中二极管VD的阳极连接、与第二SVG单元中二极管VD的阴极连接。本发明变压器接出的B相线通过第二导线分别与第一SVG单元和第二SVG单元连接，优选地，第二导线与第一SVG单元中二极管VD的阳极连接、与第二SVG单元中二极管VD的阴极连接。本发明变压器接出的C相线通过第三导线分别与第一SVG单元和第二SVG单元连接，优选地，第三导线与第一SVG单元中二极管VD的阳极连接、与第二SVG单元中二极管VD的阴极连接。本发明变压器接出的N相线通过第四导线分别与第一SVG单元和第二SVG单元连接。

本发明第四导线分别与第一SVG单元中二极管VD的阳极连接；优选地，第四导线还分别与第二SVG单元中二极管VD的阴极连接。第四导线通过电容C1分别与第一SVG单元中二极管VD的阴极连接；优选地，第四导线还通过电容C2分别与第二SVG单元中二极管VD的阳极连接。

本发明综合考虑了三相不平衡治理成本、治理效果、以及无功补偿等各方面因素，开发出一种BSVG与换相开关相结合的三相不平衡综合治理方案，换相开关能够在不中断用户供电的情况下根据不平衡度自动调节三相负载，克服传统依靠人工改线来调节三相不平衡的缺点，可有效降低由三相负载不平衡所导致的变压器损耗、线路损耗，克服某相过流、末端低压等情况，以及由三相不平衡带来的众多安全隐患。同时在变压器和负载之间设小容量SVG，采用小容量SVG进行有效补充，弥补换相开关只能粗调的缺陷，能够更好地治理三相不平衡情况，即使在负荷情况复杂、变化较快台区环境中，也能实现良好的三相不平衡治理效果。

本发明以SVG模块中的MUC作为总控制核心，SVG单元与换相控制器通过RS485进行通讯，统一协调对三相不平衡电流进行调节，以换相开关进行不平衡粗调，而以SVG进行精细化调整及无功补偿，灵活组合，兼顾了两种调节方式各自的优势，同时最大化的降低设备成本。从根源上解决低压电网电能质量问题，提高了供电可靠性，降低配电网的损耗，减轻运行维护人员现场检查及调整负荷的工作量，提高工作效率。

本发明各电气设备的技术参数如表1所示。

表1技术参数

本发明安装于外壳内，外壳如图3和4所示，BSVG产品的功率等级涵盖20Kvar～150Kvar，按照功率等级有5种不同尺寸，具体外形尺寸见表2

表2装置外形尺寸表

本发明安装于户外时，如图5和6所示。在户外安装时，首先，将滑轮悬挂在电线杆的横担上，再将绳索穿过滑轮，绑在装置机柜两侧的吊环上，通过人工或机械牵引的方式将机柜牵引到距离地面2.5米以上的空中；将安装支架用U型抱箍固定好，抱箍螺杆带2个螺母，带弹、平垫(或方垫)，锁紧牢靠；其次，箱体底部用六颗M12*40螺栓将设备与支架连接，角钢上面带弹平垫，下面带平垫和螺母；最后箱体外壳做好接地处理。安装时所需的工具：24#开口扳手2个、滑轮/吊车、安全拉索和电线杆脚扣。

本发明在接线时，现场接线时，所有功率线均通过底部进线孔穿入设备，所有互感器线缆均通过底部圆形孔进入设备。按图1所示进行接线，设备的功率线缆接入点应安装在变压器低压侧考核点与负载之间(BSVG主电缆接在新增取样互感器靠电源侧，跨接电容主电缆接在新增取样互感器靠负荷侧)；将电流互感器安装在负载侧(即安装在功率线缆接入点与用户负载之间)，P2朝向变压器侧，P1朝向负载侧，互感器采样线接到机器内对应端子上。换相控制器安装装SVG柜内，和SVG共用一组CT，两者之间采用RS485通信，实现数据交互。换相控制器与换相开关之间采用zigbee无线通信，换相控制器监测到台区不平衡电流和换相开关传回的负载情况综合分析，得出最优的调节方案，在命令相应的开关进行换相操作。

本发明在选取线缆时，功率线缆推荐选用多芯铠装电缆，线缆规格参考表3，配线时，线缆规格至少要满足推荐值，否则可能引起线缆发热老化导致设备损坏。

表3功率线缆推荐规格(KVV)

备注：上表所推荐电缆为材质铜芯，如采用铝芯电缆则按相关规定进行换算。

本发明在选取电流采样互感器时，电流互感器须满足以下电气参数：

额定次级电流为5A；

额定次级功率大于1VA；

互感器测量精度至少为0.5级；

CT变比范围：150/5～6000/5，CT额定电流选择时需按照系统电流的1.5倍。互感器样线缆推荐选用带屏蔽双绞线缆(RVVP)，15m以内线径2.5mm2，15m～30m线径取4mm2。

本发明的设计原则是最终让用户通过最少的操作来实现其不平衡调节功能。出厂前，设备已进线了基本参数设置，用户只需正确接线、上电、设置CT变比、开机即可。

本发明BSVG设备进行上电操作时，操作步骤如下：

(1)将设备固定并连接好功率线缆及信号线缆。

(2)分别闭合BSVG和跨接电容的主断路器以及微型断路器。

此时，BSVG部分的LCD显示屏被点亮。前面板左下角从左到右依次为故障(红色)、运行(绿色)、电源(绿色)指示灯。若设备正常上电，则电源指示灯点亮；若设备有故障，故障指示灯会显示红色，不能正常开机。而跨接电容部分开机则进入自动工作模式，按照预设好的参数进行自动运行。

(3)手动/自动启动

BSVG第一次上电后，为确保安全，需要手动启动来实现补偿。设备启动后，运行指示灯点亮。可以正常补偿后，可将设备设置为上电自动启动。

(4)关机步骤

关机方式有两种，一种是直接断开设备断路器，这种方式是完全关机模式，即关机后，系统内是不带电的，可以进行系统的相关维修工作(注意：在打开模块盖板之后，严禁触碰直流母线)；另一种方式是利用LCD控制面板的设置进行关机，此种关机模式只是关闭系统中功率器件的运行，机器处于待机状态。

本发明通过LCD屏控制BSVG设备，设备前面板含4.3寸LCD触摸屏(HMI)。该屏幕可显示当前电网电压、电流、补偿电流、模块温度等信息，并可通过屏幕进行参数设置、开关机等。

本发明可以通过WIFI进行远程监控，用户还可以通过移动设备(手机、PAD)连接设备的WiFi，登陆到浏览器，进行远程监控，以下以手机为例，介绍通过WiFi进行远程监控的方法。

WiFi连接与设置

(1)在手机或者PAD的“设置-无线局域网”里面找到网络名称为“admin”无线网，点击连接，输入密码：admin，等待无线连接成功；

(2)打开手机浏览器，在地址栏中输入IP地址：192.168.3.1，点击登录；

(3)输入用户名：mxchip，密码：12345678，点击登录；

(4)WIFI显示界面分为4个区域：『基本』、『设置』、『告警』、『关于』。“基本”显示电网电压、频率、电网电流、负载电流、补偿电流、电网侧功率、负载侧功率等信息。

本发明智能换相开关是我公司研发的用于治理三相不平衡的产品。它适用于三相四线制的380V/220V低压配电系统，能够在不中断用户供电的情况下根据不平衡度自动调节三相负载，克服传统依靠人工改线来调节三相不平衡的缺点。本产品可有效降低由三相负载不平衡所导致的变压器损耗、线路损耗，克服某相过流、末端低压等情况，以及由三相不平衡带来的众多安全隐患。智能换相开关的技术参数如表4所示。

表4智能换相开关技术参数

本发明智能换相开关包括换相控制器和换相开关：换相控制器是集采样、运算、通信、人机交互、智能组网、平衡逻辑算法于一体的智能控制装置。换相开关是集采样、运算、通信、相序切换功能于一体的智能投切装置。

本发明可自动平衡三相负载，实时监测三相不平衡度，并根据不平衡度自动调节三相负载，换相时间≤20ms，不中断用户供电，不会引起常用电器的复位和重启动，也不会对电器产生损害。

本发明可降低变压器损耗，使变压器处于对称运行状态，有效降低了变压器损耗。

本发明可降低线路损耗，有效减小中性线电流，从而减小中性线的损耗及相线的损耗。

本发明可解决低压、过压问题，解决由三相不平衡所导致的低压、过压的问题，避免因过压烧坏用电设备或因低压影响用电设备的正常运行。

本发明可保护低压配网安全运行，避免中性线电流长期过大导致的发热和老损，避免变压器等配电设备烧毁的隐患。

本发明可免维护、免管理，系统投运后无需专人维护和管理，节省人力物力，提高效率。

本发明可自动换相，不需中断用户供电。1)自动换相，无需人工参与；2)换相时间≤20ms，不会导致供电中断

本发明可靠的相间防短路技术，1)可靠的硬件闭锁技术，防止多个相序同时接通；2)多重软件算法，智能预防相间短路。

本发明开关元件不耗电，装置功耗小，1)采用永磁继电器机构，无压运行，2)装置运行功耗≤8W。

本发明台区安装的安装一台换相控制器，负责监测三相不平衡信息，并下发调节命令；沿线在用户前端安装换相开关，可监测自身带载回路的负荷信息，并根据换相控制器下发的换相命令进行相应换相操作。

本发明YCSPS系列智能换相开关采用Ziggbe的方式进行通信，每个主控开关只负责与其同支路的换相开关进行通信，一个支路构成一个子系统，主控开关作为主机，换相开关作为从机。

本发明针对多主控开关共网的模式，开发了独特的智能组网机制——抢占式分时通信机制，该机制避免了不同支路之间的载波通信的冲突和干扰，实现了智能组网功能。

本发明所选用算法是基于数学递归逻辑的平衡算法原理，当主控开关监测到自身支路的不平衡度超过设定值时，就会启动平衡逻辑算法。

由于每个用户的用电负荷都不一样，每个支路的不平衡度也不尽相同，本发明基于数学递归逻辑算法的原理，结合调平衡需求和各换相开关的负载大小，进行逻辑组合运算，求解出最优策略。

本发明基于支路平衡策略的平衡算法原理，每个支路中的主控开关运算出最优策略后，指令该支路中的换相开关进行相应的换相操作，从而实现本支路平衡。台区内每个分支都达到三相平衡状态，即可实现变压器三相平衡。

本发明不掉电换相的实质就是在极短的时间内完成相序的切换，具体原理如下：

1)动作元件

换相开关，采用永磁继电器作为动作元件。

永磁继电器具有带载能力强、功耗小、动作速度快、损耗小、运行可靠和成本低等特点。基于永磁继电器的特性，换相开关实现了不掉电换相的功能，换相过程中不会导致用户供电的中断，保证了供电质量。

通过大量的理论调研和实测验证，30ms的掉电时间不会导致用电设备掉电，而XY-Q220换相开关换相时间≤20ms，完全满足应用需求。

2)过零换相

为保证寿命，换相开关采用过零投切技术，以将投切对动作元件的损伤降到最小。过零投切技术基于“电流过零切除，电压过零投入”的原则，可以达到冲击极小、电弧极小的效果。

本发明换相开关装置安装在变压器输出端的塔杆或用户电表箱附近，通过电压变送器、电流变送器实时测量三相电压、当前所在相电流，计算出有功功率、无功功率、功率因数、当前相位、换相动作次数，定时通过ZigBee无线透传网络等方式将相关信息上报给换相控制器。装置可实现不停电瞬间的切换，切换后靠继电器保持，实现带负载切换，切换时间小干20ms,不会对用户设备造成断电。

本发明通过将SVG和换相开关的有机结合，有效解决了SVG作为三相不平衡调节，成本高，运行噪声大，电能损耗大的缺陷，同时能够很好的应用换相开关实现负荷切换，从根源上解决不平衡情况。两者优势互补，扬长避短，达到治理三相不衡的良好效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。