[發明專利]一種換相開關型三相負荷不平衡治理方法

有效

• 申請號: 201810959332.0
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN108899920B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 武松輝;張培濤;李雨果;李美
• 申請（專利權）人: 河南瑞通電氣科技有限公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26
• 代理公司: 鄭州德勤知識產權代理有限公司 41128
• 代理人: 黃紅梅;黃軍委

1.一種換相開關型三相負荷不平衡治理方法，包括換相開關、單片機、電網信息采樣定時器和用戶電壓采樣定時器，所述換相開關為接觸器/二極管復合開關，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，初始化單片機ADC采樣通道、采樣定時器和單片機的IO口；

步驟2，判斷是否需要進行校準，若是，則依次進行接觸器校準和電壓/電流采樣系數校準；否則，直接執行步驟3；

接觸器校準包括以下步驟：

校準之前，將第二接觸器和二極管串聯后與第一接觸器并聯組成接觸器/二極管復合開關，三個相同的接觸器/二極管復合開關A、接觸器/二極管復合開關B、接觸器/二極管復合開關C的一端分別連接電網的A、B、C線，接觸器/二極管復合開關A、接觸器/二極管復合開關B、接觸器/二極管復合開關C的另一端連接負載，其中負載為空載或小功率阻性負載；

接通延時校準：

通過單片機將所有接觸器斷開，然后控制驅動待測接觸器接通，同時開啟用戶電壓采樣定時器，開始采樣；采樣完成后，掃描采樣序列，查找電壓突跳點，依據序列中電壓突跳點的采樣序號和采樣間隔，計算接觸器的接通動作延時；若沒有查找到電壓突跳點，則重新開始接通延時校準；

關斷延時校準：

通過單片機控制驅動待測接觸器斷開，同時開啟用戶電壓采樣定時器，開始采樣；采樣完成后，掃描采樣序列，尋找電壓突跳點，依據序列中電壓突跳點的采樣序號和采樣間隔，計算接觸器的關斷動作延時；若沒有查找到電壓突跳點，則重新開始關斷延時校準；

對每一個接觸器都進行接通延時校準和關斷延時校準，獲得所有接觸器的接通延時和關斷延時；

步驟3，所有換相開關在同一時刻配置并開啟順序定時器；

步驟4，根據計時時間判斷當前時刻是否為換相時間，若是，則執行換相決策，否則返回，重新判斷當前時刻是否為換相時間；

換相決策包括如下：

步驟a，依據單片機的ADC采樣通道進行電網信息采樣與用戶電壓采樣，并根據獲得的電網信息采樣序列和用戶電壓采樣序列計算獲得A相電壓、B相電壓、C相電壓、負載電流和用戶電壓有效值；

步驟b，單片機根據用戶接入處的線路阻抗以及步驟a獲得的A相電壓、B相電壓、C相電壓、負載電流有效值預測換相后A相電壓、B相電壓和C相電壓；

步驟c，比較換相后A相電壓、B相電壓和C相電壓與當前用戶電壓有效值，若預測換相后A相電壓、B相電壓和C相電壓均小于當前用戶電壓有效值，則不動作；否則進行換相切換，將負載切換至換相后電壓最高的一相。

2.根據權利要求1所述的換相開關型三相負荷不平衡治理方法，其特征在于，步驟a中，電網信息采樣的具體步驟為：

步驟a1，啟動電網信息采樣定時器；

步驟a2，累計電網信息采樣定時器的計時時長，判斷電網信息采樣定時器是否溢出，若溢出，則觸發電網信息ADC采樣通道按照順序采樣一周，電網信息ADC采樣通道的采樣順序配置為：A相電壓、B相電壓、C相電壓、負載電流；

步驟a3，每一次采樣完成后，電網信息ADC采樣通道觸發一次DMA，將本次采樣得到的數據放入采樣序列Array[]中，然后返回，重新執行步驟a2；其中，Array[4*i] 是A相電壓的采樣序列，i=0,1,2,……，Array[4*i+1]是B相電壓的采樣序列，Array[4*i+2]是C相電壓的采樣序列，而Array[4*i+3]是負載電流的采樣序列；

步驟a4，DMA每傳送一次數據，就計數一次，并判斷計數值是否達到預設采樣序列長度，當計數值達到預設采樣序列長度時，就觸發一次中斷，通知單片機的存儲器讀取Array[]中的數據，否則不動作。

3.根據權利要求1所述的換相開關型三相負荷不平衡治理方法，其特征在于，步驟a中，在用戶電壓采樣定時器觸發的中斷服務函數中用軟件程序觸發用戶電壓ADC采樣通道進行用戶電壓采樣。

4.根據權利要求1所述的換相開關型三相負荷不平衡治理方法，其特征在于，步驟2中電壓/電流采樣系數校準步驟如下：

通過電網信息ADC采樣通道進行一次電網信息自動采樣；

用萬用表進行一次電網信息人工采樣；

將人工采樣獲得的電網信息輸入到程序中；

單片機通過程序自動計算自動采樣獲得的電網信息與人工采樣獲得的電網信息之間的比例，獲得電壓/電流采樣系數。

5.根據權利要求1或4所述的換相開關型三相負荷不平衡治理方法，其特征在于：單片機將獲得的接觸器校準數據或電壓/電流采樣系數校準數據保存至片內FLASH中，斷電后恢復供電時，單片機通過初始化程序將對應地址的FLASH中的內容讀出來即可恢復所述接觸器校準數據和所述電壓/電流采樣系數校準數據。