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随着国民经济水平的提高,家用大功率电器在日常生活中的使用越来越普遍,使得农村低压配电网中三相不平衡现象日益严重。这不仅影响用户设备的正常运行,还可能导致供电电压的波动、闪变,增加变压器与线路的损耗,严重影响电网的安全运行。针对上述问题,并结合我国低压配电网系统三相四线制的特点,本文研究了一种实时监测低压配电网三相负荷不平衡状态并自动进行调相的方法,同时设计了低压三相不平衡调相装置,降低三相电流不平衡度,解决三相不平衡现象。主要内容包括:(1)分析了研究三相不平衡调相装置的必要性。在分析低压配电网的三相负荷不平衡状况和国内外从供电侧解决三相不平衡问题的研究现状的基础上,分析了研究设计低压三相不平衡调相装置的必要性。(2)设计了三相不平衡调相装置的总体方案。分析了三相不平衡的基本理论,包括定义、产生的原因和目前改善的措施,为研究设计低压三相不平衡调相装置奠定了理论基础;在此基础上结合实际工程中的应用,确定了三相不平衡调相装置的总体设计方案。(3)建立了多目标最优换相数学模型。建立了对低压三相负载实时监测自动换相的多目标最优换相数学模型,并设计了采用基于改进后的混合蛙跳智能优化算法进行求解的最优换相方案;将该算法应用于低压三相不平衡调相装置中,结果表明该算法能够准确可靠的进行带电自动换相,完全满足三相电流不平衡度的要求。(4)设计了低压三相不平衡调相装置。采用DSPTMS320F28335作为主控制器,完成了信号调理电路设计,模数转换器ADS8364与DSP的接口电路设计,无线通讯EM310模块与DSP的接口电路以及EM310触发电路设计;然后完成了自动换相电路设计;最后对装置进行了软件设计,按照模块化编程思想编写了各个芯片的驱动程序,包括DSP主程序流程设计、ADS8364数据采集程序设计、无线通信模块EM310驱动程序设计以及自动换相程序设计。(5)系统仿真分析和调试运行。在MATLAB仿真环境下对低压三相不平衡调相装置换相算法进行了仿真分析,验证其准确性和有效性;并将其进行实验室调试运行,分析整理了实验所得到的数据。结果表明:该装置不仅能够准确的进行带电自动换相,而且完全能够满足三相电流不平衡度的要求,对解决低压三相不平衡问题和改善供电质量具有十分重要的意义。