一種低壓智能調(diào)壓穩(wěn)壓系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低壓供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低壓智能調(diào)壓穩(wěn)壓系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在農(nóng)村配網(wǎng)供電技術(shù)領(lǐng)域中，在臺(tái)區(qū)線路末端往往存在低電壓的情況，通常到線路末端電壓已經(jīng)低于合格電壓198V，在農(nóng)村偏遠(yuǎn)的山村地區(qū)甚至出現(xiàn)電壓低于165V以下的“低電壓死角”，采取何種措施解決當(dāng)前的低電壓問題已經(jīng)迫在眉睫。
[0003]目前已有一些低電壓提升裝置，用于低電壓治理，提高供電質(zhì)量，但在實(shí)際運(yùn)行中還仍有不足之處。本發(fā)明一種低壓智能調(diào)壓穩(wěn)壓系統(tǒng)與現(xiàn)有的一些低電壓提升裝置對比，具有一定的技術(shù)優(yōu)勢，如下所述:
本發(fā)明與專利CN103606927A進(jìn)行對比:
1) CN103606927A采用單刀單擲型交流接觸器作為投切開關(guān)，自耦變壓器作為升壓單元，需要配置相應(yīng)的穩(wěn)壓逆變管理器來保障交流接觸器的可靠供電，不僅增加裝置重量，且成本也將增加。而本發(fā)明采用的是磁保持繼電器作為切換隔離變壓器的抽頭的投切開關(guān)，隔離變壓器作為升壓單元，使得裝置成本低，重量輕。
[0004]2)CN103606927A中所述的單相調(diào)壓控制器，是用于采集線路電壓、電流信息，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理并發(fā)出相應(yīng)的控制指令。而本發(fā)明采用智能控制切換單元，創(chuàng)新性的將數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、處理、控制、開關(guān)動(dòng)作結(jié)合于一體，不僅可以采集線路電壓、電流信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及發(fā)出控制指令，還將一個(gè)單刀雙擲互鎖型交流接觸器，一個(gè)單刀單擲普通型交流接觸器以及繼電器作為投切開關(guān)集成一體，有效減小裝置的體積及重量，同時(shí)降低成本。
[0005]本發(fā)明與專利CN103683298A進(jìn)行對比:
專利CN103683298A所述的一種低壓智能調(diào)壓器，包括變壓器、電壓檢測控制裝置、升壓斷路器和旁路斷路器，也是用于提升線路低電壓。而本發(fā)明單相智能調(diào)壓器、安卓系統(tǒng)手持終端及后臺(tái)主站構(gòu)成的含數(shù)據(jù)監(jiān)測、參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)控制等一體化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)線路升壓功能，同時(shí)安卓系統(tǒng)手持終端與后臺(tái)主站的配合使用，不僅能夠極大的方便現(xiàn)場安裝人員的調(diào)試，而且能夠滿足供電局實(shí)現(xiàn)足不出戶即可關(guān)注設(shè)備運(yùn)行工況及現(xiàn)場線路電壓質(zhì)量，為供電公司提供智能化信息管理，提升供電企業(yè)形象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對上述問題，提出一種低壓智能調(diào)壓穩(wěn)壓系統(tǒng)。采用智能化控制方式，實(shí)現(xiàn)用戶端自動(dòng)保持輸出電壓穩(wěn)定，可以在-10%~+7%的合格電壓范圍內(nèi)，能夠有效解決因臺(tái)區(qū)供電半徑過長引起的末端低電壓問題，也能夠解決季節(jié)及階段性集中用電造成的電壓波動(dòng)問題，提高臺(tái)區(qū)電壓質(zhì)量，保證居民用戶可靠用電。
[0007]本發(fā)明所述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述的一種低壓智能調(diào)壓穩(wěn)壓系統(tǒng)，包括單相智能調(diào)壓器和單相線路上的火線L、零線N，其特征在于:所述的單相智能調(diào)壓器包含塑殼斷路器、電流互感器、智能控制切換單元、電力電容器和(l~n)個(gè)抽頭隔離變壓器，其中η為自然數(shù)，所述的智能控制切換單元包含主控MCU、單相交流電壓電流采集模塊、開關(guān)動(dòng)作單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、電源模塊、無線通訊模塊，所述的單相交流電壓電流采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、無線通訊模塊、電源模塊、開關(guān)動(dòng)作單元分別與主控MCU連接，所述的開關(guān)動(dòng)作單元是由一個(gè)單刀雙擲互鎖型交流接觸器、一個(gè)單刀單擲普通型交流接觸器、(1~N)個(gè)繼電器以及(1~N)個(gè)備用繼電器組合而成，所述的每個(gè)繼電器與一個(gè)備用繼電器串聯(lián)后與一個(gè)單刀雙擲互鎖型交流接觸器、一個(gè)單刀單擲普通型交流接觸器并聯(lián)；所述的無線通訊模塊包含GPRS無線通訊模塊和WIFI無線通訊模塊。
[0008]所述的單相智能調(diào)壓器中的單刀雙擲互鎖型交流接觸器是用于單相智能調(diào)壓器在檔位切換及旁路切換時(shí)，保證可靠供電不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備后端用戶側(cè)的短時(shí)掉電情況；所述單刀單擲普通型交流接觸器是做為一種保護(hù)開關(guān)使用，單相智能調(diào)壓器正常供電時(shí)，該交流接觸器處于正常閉合狀態(tài)，當(dāng)單刀雙擲互鎖型交流接觸器出現(xiàn)故障時(shí)，單刀單擲普通型交流接觸器可靠斷開，保護(hù)單相智能調(diào)壓器的正常運(yùn)行；所述的(1~N)個(gè)繼電器以及(1~N)個(gè)備用繼電器是做為切換(l~n)個(gè)抽頭隔離變壓器線圈繞組的投切開關(guān)使用，N為自然數(shù)，單相智能調(diào)壓器在正常狀態(tài)下工作時(shí)，(1~N)個(gè)備用繼電器將正常處于閉合狀態(tài)，(1~N)個(gè)繼電器將接收主控MCU發(fā)出的控制指令，改變(l~n)個(gè)抽頭隔離變壓器線圈繞組的接入方式，實(shí)現(xiàn)單相智能調(diào)壓器后端用戶的升壓及降壓功能；當(dāng)(1~N)個(gè)繼電器出現(xiàn)故障無法進(jìn)行正常分?jǐn)鄷r(shí)，主控MCU將發(fā)出控制指令，控制(1-N)個(gè)備用繼電器的正常分?jǐn)?，?shí)現(xiàn)保護(hù)功能。
[0009]所述的單刀雙擲互鎖型交流接觸器由接點(diǎn)與另一接點(diǎn)組合構(gòu)成，當(dāng)接點(diǎn)閉合時(shí)，另一接點(diǎn)斷開，當(dāng)另一接點(diǎn)閉合時(shí)，接點(diǎn)斷開，能夠滿足在檔位切換過程中，保證單相智能調(diào)壓器后端用戶不斷電；單刀單擲普通型交流接觸器，是做為保護(hù)開關(guān)使用；所述的繼電器有第1繼電器、第2繼電器、第3繼電器、第4繼電器、第5繼電器和第6繼電器，做為切換(l~n)個(gè)抽頭隔離變壓器線圈繞組的接入方式的投切開關(guān)；所述的備用繼電器有第1備用繼電器、第2備用繼電器、第3備用繼電器、第4備用繼電器、第5備用繼電器和第6備用繼電器，做為保護(hù)開關(guān)使用，單相智能調(diào)壓器通過接收智能控制切換單元發(fā)出控制指令，能合理對一個(gè)單刀雙擲互鎖型交流接觸器、一個(gè)單刀單擲普通型交流接觸器、六個(gè)繼電器以及六個(gè)備用繼電器進(jìn)行開啟與關(guān)閉動(dòng)作，用于改變隔離變壓器的抽頭接入方式，實(shí)現(xiàn)單相智能調(diào)壓器在用戶端自動(dòng)保持輸出電壓穩(wěn)定，電壓可以穩(wěn)定在-10°/『+7%以內(nèi)。
[0010]所述隔離變壓器有η個(gè)抽頭，其中η為自然數(shù)，其η個(gè)抽頭中的中間抽頭到一端抽頭中，能抽出Ν個(gè)分接頭，同時(shí)備有對應(yīng)的(1~Ν)個(gè)繼電器，分別為第XI繼電器、第Χ2繼電器，……，第ΧΝ繼電器，以及備有對應(yīng)的(1~Ν)個(gè)備用繼電器，分別為第ΧΓ備用繼電器、第Χ2’備用繼電器，……，第ΧΝ’備用繼電器，其中Ν’為自然數(shù)；從中間抽頭到另一端抽頭中，抽出有另一 Ν個(gè)分接頭，同時(shí)備有對應(yīng)的(1~Ν)個(gè)繼電器，分別為第Υ1繼電器、第Υ2繼電器，……，第ΥΝ繼電器，以及備有對應(yīng)的個(gè)備用繼電器，分別為第Υ1’備用繼電器、第Υ2’備用繼電器，……，第ΥΝ’備用繼電器，其中Ν’為自然數(shù)；所有備用繼電器在單相智能調(diào)壓器正常工作時(shí)，都處于閉合狀態(tài)；其中當(dāng)?shù)赬I繼電器、第Χ2繼電器，……，第ΧΝ繼電器中的任意一個(gè)奇數(shù)編號(hào)的繼電器閉合，第Υ1繼電器、第Υ2繼電器，……，第ΥΝ繼電器中的任意一個(gè)偶數(shù)編號(hào)的繼電器閉合，此時(shí)(1~η)個(gè)抽頭隔離變壓器分接頭接入后，改變線圈接入方式，線路將實(shí)現(xiàn)升壓功能；其中當(dāng)?shù)赬I繼電器、第Χ2繼電器，……，第ΧΝ繼電器中的任意一個(gè)偶數(shù)編號(hào)的繼電器閉合，第Y1繼電器、第Y2繼電器，……，第ΥΝ繼電器中的任意一個(gè)奇數(shù)編號(hào)的繼電器閉合，此時(shí)(1~η)個(gè)抽頭隔離變壓器分接頭接入后，改變線圈接入方式，線路將實(shí)現(xiàn)降壓功能。
[0011]所述的一種低壓智能調(diào)壓穩(wěn)壓系統(tǒng)，1)當(dāng)智能控制切換單元監(jiān)測單相線路為低電壓時(shí)，經(jīng)與基準(zhǔn)電壓分析比較，發(fā)出相應(yīng)控制指令，使得第1繼電器、第5繼電器閉合，第2繼電器、第3繼電器、第4繼電器、第6繼電器斷開，最終在閉合單刀雙擲互鎖型交流接觸器的接點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)斷開另一接點(diǎn)，此時(shí)單相智能調(diào)壓器能夠?qū)崿F(xiàn)升壓，其中所述的升壓比例還可根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制，如5%、10%、20%、30%等均可；或者第3繼電器、第5繼電器閉合，第1繼電器、第2繼電器、第4繼電器、第6繼電器斷開，最終在閉合單刀雙擲互鎖型交流接觸器的另一接點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)斷開接點(diǎn)，此時(shí)線圈接入方式改變，單相智能調(diào)壓器能夠?qū)崿F(xiàn)升壓，其中所述的升壓比例還可根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制，如5%、10%、20%、30%等均可；2)當(dāng)智能控制切換單元監(jiān)測單相線路為高電壓時(shí)，經(jīng)與基準(zhǔn)電壓分析比較，發(fā)出相應(yīng)控制指令，使得第2繼電器、第6繼電器閉合，第1繼電器、第3繼電器、第4繼電器、第5繼電器斷開，最終在閉合單刀雙擲互鎖型交流接觸器的另一接點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)斷開接點(diǎn)，此時(shí)單相智能調(diào)壓器能夠?qū)崿F(xiàn)降壓，其中所述的降壓比例還可根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制，如5%、10%、20%、30%等均可；或者第4繼電器、第6繼電器閉合，第1繼電器、第2繼電器、第3繼電器、第5繼電器斷開，最終在閉合單刀雙擲互鎖型交流接觸器的另一接點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)斷開接點(diǎn)，此時(shí)線圈接入方式改變，單相智能調(diào)壓器能夠?qū)崿F(xiàn)降壓，其中所述的降壓比例還可根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制，如5%、10%、20%、30%等均可；單刀單擲普通型交流接觸器以及第1備用繼電器、第2備用繼電器、第3備用繼電器、第4備用繼電器、第5備用繼電器、第6備用繼電器在單相智能調(diào)壓器正常供電工作下，處于閉合狀態(tài)；當(dāng)單刀雙擲互鎖型交流接觸器出現(xiàn)故障時(shí)，單刀單擲普通型交流接觸器將及時(shí)分?jǐn)?，保護(hù)單相智能調(diào)壓器使用壽命；當(dāng)?shù)?繼電器、第2繼電器、第3繼電器、第4繼電器、第5繼電器、第6繼電器中的某一路出現(xiàn)故障無法分?jǐn)鄷r(shí)，相應(yīng)通路上的第1備用繼電器、第2備用繼電器、第3備用繼電器、第4備用繼電器、第5備用繼電器、第6備用繼電器也相應(yīng)及時(shí)分?jǐn)?，保護(hù)隔離變壓器不受損壞。
[0012]本發(fā)明所述的一種低壓智能調(diào)壓穩(wěn)壓系統(tǒng)的調(diào)壓方法，包括如下步驟:單相線路上的火線L、零線Ν接入智能控制切換單元的單相交流電壓電流采集模塊后，通過數(shù)據(jù)采集模塊的信號(hào)處理電路調(diào)理后送入數(shù)據(jù)采集模塊的電能計(jì)量芯片，主控MCU通過SPI通信總線控制電能計(jì)量芯片對通過數(shù)據(jù)采集模塊的信號(hào)處理電路調(diào)理成電能計(jì)量芯片可用的信號(hào)做精確模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換及計(jì)算，獲得單相線路無功需量及電壓偏低或偏高信息，再通過SPI通信總線將單相線路的無功需量及電壓偏低或偏高信息定時(shí)傳送給主控MCU，主控MCU再經(jīng)過調(diào)整算法，計(jì)算出合適的調(diào)整策略，當(dāng)線路需要進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，控制電力電容器的投入；當(dāng)單相線路存在低電壓或者電壓太高時(shí)，控制一個(gè)單刀雙擲互鎖型交流接觸器、一個(gè)單刀單擲普通型交流接觸器、(1~Ν)個(gè)繼電器以及(1~Ν)個(gè)備用繼電器的開合閘，改變(1~η)個(gè)抽頭隔離變壓器的繞組