一种三相不平衡功率切换装置的布点优化方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种三相不平衡功率切换装置的布点优化方法。电力系统中的三相不平衡问题会造成中线电流过大，增加线路损耗，增加配电变压器的电能损耗等一系列问题，合理地安装三相不平衡功率切换装置能够有效地解决这个问题，本方法是通过对三相不平衡负荷的时间特性分析，提出总体的抑制策略，进行三相不平衡功率切换装置的布点优化。其主要特点是，运用采集点的功率数据得到负荷的不平衡特性，再由不平衡特性得到若干关键负荷点的功率数据，把这些功率数据代入目标函数中，并使其满足相应的约束条件，运用分步优化的方法得到最佳布点方案。

【技术实现步骤摘要】
一种三相不平衡功率切换装置的布点优化方法
本专利技术属于电力系统分析领域，涉及电力系统潮流计算与分步优化方法。
技术介绍
当前，配电网结构复杂，电力用户的用电类型也多种多样，由于负荷类型不同、用电时间不同等多种原因，可能导致配电变压器台区出现严重的三相不平衡。随着用户对电能质量的要求不断提高，配电网三相不平衡问题日益突出。三相不平衡问题是一个电能质量问题，其不平衡程度对低压供配电系统有着不同程度的影响，对系统中的变压器，用电设备以及整个系统的线损会产生很多危害以及不良影响。而使用负荷换相开关能够有效地平衡三相功率，使三相尽可能平衡运行。对于三相不平衡功率切换装置的布点优化研究，能够在有效地解决三相不平衡问题的同时，大大减少投入成本，对工程实践有着重大意义。
技术实现思路
专利技术目的：为了在合理的点布置适量的三相不平衡功率切换装置，更加经济有效的解决三相不平衡问题，本专利技术提出一种三相不平衡功率切换装置的布点优化方法。本专利技术的提供的技术方案为提供一种三相不平衡功率切换装置的布点优化方法，包括以下步骤：第一步、运用现场采集点采集至少两个功率数据；第二步、根据采集到的功率数据得到负荷的不平衡特性，其数学表达式为；F(P,t)＝0式中：F为不平衡功率-时间特性函数，P为功率，t为时间。第三步、再由不平衡特性得到若干关键负荷点的功率数据，把这些功率数据代入目标函数中，其目标函数表达式为：其中：下标a,b,c代表各自每相的功率，下标1,2,3分别是指用电高峰，正常和低谷时期的功率，式中的c1,c2,c3则为加权参数，P1i′、P2i′、P3i′分别表示用电高峰，正常和低谷时期的每相功率与平均功率的差的平方和。第四步、在目标函数满足其等式约束条件时，运用分步优化的方法得到最佳布点方案。所述的目标函数满足其等式约束条件为当电力系统正常运行时，应该满足用户正常需要的功率大小，其数学表达式为：式中P1i为选点i用电高峰时期的功率，P2i为选点i用电正常时期的功率，P3i为选点i用电低谷时期的功率，P1Σ,P2Σ,P3Σ分别为用户在高峰、正常和低谷时期实际正常需要的功率，i表示为选点编号，n表示选点个数。所述的式中：P1ai,P2ai,P3ai分别为选点i在高峰、正常和低谷时期的a相功率，P1bi,P2bi,P3bi分别为选点i在高峰、正常和低谷时期的b相功率，P1ci,P2ci,P3ci分别为选点i在高峰、正常和低谷时期的c相功率，分别为选点i在高峰、正常和低谷时期的平均功率。依照上面的目标函数与其约束条件，逐个的寻找效果最优的布点，直到在其他点再增加一个布点时，已无明显效果，则此时的布点即为最优布点。按此布点设置三相不平衡功率切换装置，并且为了防止切换时出现网络振荡，还需按照不同延时，预设好控制时间。与现有技术比较，本专利技术可以带来的有益效果如下：通过本方法可以得到效果较好的几个布点，在这几个布点上安装三相不平衡功率切换装置不仅可以有效的解决三相不平衡问题，而且还能够大大减少成本，在工程实践中能够节省大量人力物力。附图说明图1为本专利技术的原理示意图；图2为本专利技术的实现流程图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对专利技术的限定。通过对三相不平衡负荷的时间特性分析，提出总体的抑制策略，进行三相不平衡功率切换装置的布点优化研究。根据由现场采集的数据得到负荷的不平衡特性首先进行预调整，然后再找到剩下的关键负荷点(偏差较大，变化频繁的点),最后依据目标函数采用分步优化的方法寻找布置调节器的点，布置切换装置，并且要按照不同延时，预设好控制时间。在布点优化算法中，将目标函数设定为：其中下标a,b,c代表每相的功率，下标1,2,3分别是指用电高峰，正常和低谷时期的功率，式中的c1,c2,c3则为加权参数，P1i′、P2i′、P3i′分别表示用电高峰，正常和低谷时期的每相功率与平均功率的差的平方和。式中：P1ai,P2ai,P3ai分别为选点i在高峰、正常和低谷时期的a相功率，P1bi,P2bi,P3bi分别为选点i在高峰、正常和低谷时期的b相功率，P1ci,P2ci,P3ci分别为选点i在高峰、正常和低谷时期的c相功率，分别为选点i在高峰、正常和低谷时期的平均功率。同时，目标函数应该满足其等式约束条件：即当电力系统正常运行时，应该满足用户正常需要的功率大小。依照上面的目标函数与其约束条件，逐个的寻找效果最优的布点，直到在其他点再增加一个布点时，已无明显效果时，则此时的布点即为最优布点。按此布点设置三相不平衡功率切换装置，并且为了防止切换时出现网络振荡，还需按照不同延时，预设好控制时间。综上，通过本方法可以得到效果较好的几个布点，在这几个布点上安装三相不平衡功率切换装置不仅可以有效的解决三相不平衡问题，而且还能够大大减少成本，在工程实践中能够节省大量人力物力。以上仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相不平衡功率切换装置的布点优化方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步、运用现场采集点采集至少两个功率数据；第二步、根据采集到的功率数据得到负荷的不平衡特性，其数学表达式为；F(P,t)＝0式中：F为不平衡功率‑时间特性函数，P为功率，t为时间。第三步、再由不平衡特性得到若干关键负荷点的功率数据，把这些功率数据代入目标函数中，其目标函数表达式为：

【技术特征摘要】
1.一种三相不平衡功率切换装置的布点优化方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步、运用现场采集点采集至少两个功率数据；第二步、根据采集到的功率数据得到负荷的不平衡特性，其数学表达式为；F(P,t)＝0式中：F为不平衡功率-时间特性函数，P为功率，t为时间。第三步、再由不平衡特性得到若干关键负荷点的功率数据，把这些功率数据代入目标函数中，其目标函数表达式为：其中：下标1,2,3分别是指用电高峰，正常和低谷时期的功率，式中的c1,c2,c3则为加权参数,i表示为选点编号，n表示选点个数,P′1i、P′2i、P′3i分别表示用电高峰，正常和低谷时期的每相功率与平均功率的差的平方和。第四步、在目标函数满足其等式约束条件时，运用分步优化的方法得到最佳布点方案。2.根据权利要求1所述的一种三相不平衡功率切换装置的布点优化方法，其特征在于：所述的目标函数满足其等式约束条件为当电力系统正常运行时，应该满足用户正常需要的功率大小，其数学表达式为：

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊融，欧家祥，杨婧，宋强，张秋雁，张俊玮，徐宏伟，丛中笑，陈建国，杨沁晖，李鹏程，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：贵州,52