一种基于贪心算法的实时分配配网三相负荷平衡的调度策略制造技术

一种基于贪心算法的实时分配配网三相负荷平衡的调度策略。提供了一种实时分配配网三相负荷平衡的调度策略，为步骤：(1)、建立一个长度等于配网中从机切换装置个数的数组Z；(2)、实时在线检测每相总电流Ia_ph、Ib_ph、Ic_ph的大小和从机切换装置下各个用户负荷的电流大小；(3)、判断ε的大小；(4)、以单调递增的方式将分别接在A,B,C三相的用户负荷进行排序并分别存入到链表a,b,c中，等。与传统的算法相比，使用贪心算法可以更快的找到相应的调度方案，并能在线同时控制多台从机，使配网三相不平衡度在短时间内迅速下降，以此来应对配网用电负荷的时变性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种实时分配配网三相负荷平衡的调度策略，是一种治理配网三相不平衡的调度策略。
技术介绍
配电网中存在大量的单相负荷，由于单相负荷分布的不均衡和投入不同时性,使得三相负荷不平衡成为低压电网运行维护中一个比较突出的问题。三相负荷不平衡将增加电网损耗，使配电网中重载相的供电电压质量大大下降，造成配网变压器的出力降低，电能转化效率下降。配电网的三相负荷平衡工作已经受到了电力部门越来越多的关注和重视，但受到现有技术水平和测量仪器的限制，低压三相负荷的平衡工作仍然只停留在定期测试和根据经验通过人工离线调整负荷相序调整负荷，调整效果不佳而且需要停电影响用户供电的可靠性。相比之下三相无损耗平衡负荷装置(如专利名称“三相平衡自动调节装置”申请号“201510513019.0”的中国专利，利用机械原理和电量的测量自动控制原理，设计了一种三相平衡自动调节装置，通过本专利技术装置可以方便的进行负荷的自动调整和手动调整，)拥有在线实时调节的优势，增强了供电可靠性和大大降低配变、低压线路损耗，提高供电质量及设备利用率，减少电网建设投资，值得未来在配网中大力推广。然而目前三相无损耗平衡负荷装置主机调度部分和从机切换部分的调度算法依然发展缓慢，无法同时其切换多台从机，由于配电台区用电负荷具有时变性特点，目前的调度算法无法实现在三相负荷不平衡度超限的情况下对用电负荷相序进行及时的调整，存在调度周期过长的问题。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题，提供了一种实时分配配网三相负荷平衡的调度策略，使用贪心算法快速的找到相应的调度方案，同时控制多台从机，使配网三相不平衡度迅速下降，达到降低线损，提高经济效益的作用。本专利技术的技术方案是：包括如下步骤：(1)、建立一个长度等于配网中从机切换装置个数的数组Z，数组Z中每一个值记录对应的从机切换装置是否在本次切换中命令动作，将数组的值初始化为0，当命令动作时数组中相应的值置为1；并且创建一个空字典actions，用来存放每次切换过程所要动作的从机编号；最后创建整数n，初始化赋值0，用以记录切换次数；(2)、实时在线检测每相总电流Ia_ph、Ib_ph、Ic_ph的大小和从机切换装置下各个用户负荷的电流大小，通过检测每相总电流的值计算得到三相平衡时各相电流的平均值并以此计算此时的不平衡度其中Ia_ph、Ib_ph、Ic_ph分别是A、B、C各相的总电流，Iav是各相电流的平均值，Imax是三相电路中最大的电流值；(3)、判断ε的大小：如果ε＞15％，进入步骤(4)，如果ε≤15％，返回步骤(2)；(4)、以单调递增的方式将分别接在A,B,C三相的用户负荷进行排序并分别存入到链表a,b,c中；(5)、选择当前电流最大相中的用户负荷；(6)、如果没有满足步骤(5)的用户负荷，主机调度部分向字典actions中已经保存的用户负荷对应的从机发出切换动作命令，并跳转至步骤(11)，如果找到满足步骤(5)的用户负荷，则进入步骤(7)；(7)、数组Z中将满足步骤(5)的用户负荷对应从机切换装置相应的数值置1，整数n自增1，最后将该从机编号加入字典actions中，并将其对应的键值赋值为当前最小电流相；(8)、将所选用户负荷从对应电流相的用户负荷链表中删除，添加到电流最小相的用户负荷链表中，更新全线三相负荷平衡用户相别联系关系图，并更新各相电流的大小以及Imax，Imin的值；(9)、判断所选用户负荷添加到电流最小相后三相不平衡度ε’大小，如果ε’＞15％，则循环以上步骤(3)至步骤(8)的操作流程，如果ε’≤15％，则主机调度部分向字典actions中的用户负荷对应的从机发出切换动作命令；(10)、将数组Z中的各项数值重新置0，记录切换次数的整数n重新赋值0，将字典actions清空；(11)、间隔1～5分钟后，从步骤(2)重新开始下一轮操作。所述步骤(5)中选择电流最大相中的用户负荷满足以下条件：①负荷电流最接近②用户负荷在数组Z中相应数值为0，③该用户负荷电流与三相最小电流Imin之和小于三相最大电流Imax与该用户负荷电流之差。所述步骤(5)中通过for语句从最大电流相的链表的尾部循环遍历最大电流相用户负荷，最终选择出符合条件的用户负荷。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种实时分配配网三相负荷平衡的调度策略，为三相无损耗平衡负荷装置中主机调度部分和从机切换部分完成主从控制提供了实现方案。与传统的算法相比，使用贪心算法可以更快的找到相应的调度方案，并能在线同时控制多台从机，使配网三相不平衡度在短时间内迅速下降，以此来应对配网用电负荷的时变性。同时该调度策略每次切换过程单台从机装置只能切换一次，防止了从机装置频繁切换，保证了切换过程的安全性，为供电可靠性提供了保障，最终实现了降低线损，提高经济效益的作用。附图说明图1是本专利技术实施例中用户相别初始连接关系图，图2是本专利技术实施例中各相用户负荷电流值列表图，图3是本专利技术实施例中用户相别更新后的连接关系图，图4是本专利技术实施例中用户相别最终切换后的连接关系图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作具体说明。本专利技术是一种基于贪心算法的实时分配配网三相负荷平衡的调度策略，将计算机科学领域的贪心算法应用到电力配网三相负荷平衡的调度策略中，借鉴贪心算法的思想，把降低配网三相负荷不平衡度的问题分解成求在三相无损耗平衡负荷装置从机切换部分只动作一次的前提下，如何能得到最小三相负荷不平衡度的子问题，通过求该子问题的最优解，一步步逼近求得全系统配网三相负荷平衡的整体调度策略。主要包括以下步骤：(1)、建立一个长度等于配网中从机切换装置个数的数组Z，数组Z中每一个值记录对应的从机切换装置是否在本次切换中命令动作，将数组的值初始化为0，当命令动作时数组中相应的值置为1；并且创建一个空字典actions，用来存放每次切换过程所要动作的从机编号；最后创建整数n，初始化赋值0，用以记录切换次数；(2)、实时在线检测每相总电流Ia_ph，Ib_ph，Ic_ph的大小和从机切换装置下各个用户负荷的电流大小，三相总电流通过安装在变压器二次侧出口侧的电流互感器检测，电流模拟信号传递给主机调度部分的控制板的转化成电流数字信号给主机，各个用户的负荷电流是通过串联在线路中的电流霍尔传感器获得，从机通过电力载波模块传递给主机，主机的电流采样周期仅为100ms，从而实现实时检测。通过检测每相总电流的值计算得到三相平衡时各相电流的平均值并以此计算此时的不平衡度其中Ia_ph、Ib_ph、Ic_ph分别是A、B、C各相的总电流，Iav是各相电流的平均值，即平衡时各相的总电流，Imax是三相电路中最大的电流值；(3)、判断ε的大小：如果ε＞15％，进入步骤(4)，如果ε≤15％，返回步骤(2)；(4)、以单调递增的方式将分别接在A,B,C三相的用户负荷进行排序并分别存入到链表a,b,c中；(5)、通过for语句循环遍历选择符合以下条件的当前电流最大相中的用户负荷：负荷电流最接近用户负荷在数组Z中相应数值为0，同时还要满足该用户负荷电流与三相最小电流Imin之和小于三相最大电流Imax与该用户负荷电流之差，以上三个条件可以在三相无损耗平衡负荷装置从机切换部分只动作一次的前提下，使得三相负荷不平衡度的最小，体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于贪心算法的实时分配配网三相负荷平衡的调度策略，其特征在于，包括如下步骤：(1)、建立一个长度等于配网中从机切换装置个数的数组Z，数组Z中每一个值记录对应的从机切换装置是否在本次切换中命令动作，将数组的值初始化为0，当命令动作时数组中相应的值置为1；并且创建一个空字典actions，用来存放每次切换过程所要动作的从机编号；最后创建整数n，初始化赋值0，用以记录切换次数；(2)、实时在线检测每相总电流Ia_ph、Ib_ph、Ic_ph的大小和从机切换装置下各个用户负荷的电流大小，通过检测每相总电流的值计算得到三相平衡时各相电流的平均值并以此计算此时的不平衡度其中Ia_ph、Ib_ph、Ic_ph分别是A、B、C各相的总电流，Iav是各相电流的平均值，Imax是三相电路中最大的电流值；(3)、判断ε的大小：如果ε＞15％，进入步骤(4)，如果ε≤15％，返回步骤(2)；(4)、以单调递增的方式将分别接在A,B,C三相的用户负荷进行排序并分别存入到链表a,b,c中；(5)、选择当前电流最大相中的用户负荷；(6)、如果没有满足步骤(5)的用户负荷，主机调度部分向字典actions中已经保存的用户负荷对应的从机发出切换动作命令，并跳转至步骤(11)，如果找到满足步骤(5)的用户负荷，则进入步骤(7)；(7)、数组Z中将满足步骤(5)的用户负荷对应从机切换装置相应的数值置1，整数n自增1，最后将该从机编号加入字典actions中，并将其对应的键值赋值为当前最小电流相；(8)、将所选用户负荷从对应电流相的用户负荷链表中删除，添加到电流最小相的用户负荷链表中，更新全线三相负荷平衡用户相别联系关系图，并更新各相电流的大小以及Imax，Imin的值；(9)、判断所选用户负荷添加到电流最小相后三相不平衡度ε’大小，如果ε’＞15％，则循环以上步骤(3)至步骤(8)的操作流程，如果ε’≤15％，则主机调度部分向字典actions中的用户负荷对应的从机发出切换动作命令；(10)、将数组Z中的各项数值重新置0，记录切换次数的整数n重新赋值0，将字典actions清空；(11)、间隔1～5分钟后，从步骤(2)重新开始下一轮操作。...

【技术特征摘要】
1.一种基于贪心算法的实时分配配网三相负荷平衡的调度策略，其特征在于，包括如下步骤：(1)、建立一个长度等于配网中从机切换装置个数的数组Z，数组Z中每一个值记录对应的从机切换装置是否在本次切换中命令动作，将数组的值初始化为0，当命令动作时数组中相应的值置为1；并且创建一个空字典actions，用来存放每次切换过程所要动作的从机编号；最后创建整数n，初始化赋值0，用以记录切换次数；(2)、实时在线检测每相总电流Ia_ph、Ib_ph、Ic_ph的大小和从机切换装置下各个用户负荷的电流大小，通过检测每相总电流的值计算得到三相平衡时各相电流的平均值并以此计算此时的不平衡度其中Ia_ph、Ib_ph、Ic_ph分别是A、B、C各相的总电流，Iav是各相电流的平均值，Imax是三相电路中最大的电流值；(3)、判断ε的大小：如果ε＞15％，进入步骤(4)，如果ε≤15％，返回步骤(2)；(4)、以单调递增的方式将分别接在A,B,C三相的用户负荷进行排序并分别存入到链表a,b,c中；(5)、选择当前电流最大相中的用户负荷；(6)、如果没有满足步骤(5)的用户负荷，主机调度部分向字典actions中已经保存的用户负荷对应的从机发出切换动作命令，并跳转至步骤(11)，如果找到满足步骤(5)的用户负荷，则进入步骤(7)；(7)、数组Z中将满足步骤(5)的用户负荷对...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆惠斌，徐勇，沈飞，车凯，薛军，赵季平，刘恒门，高晓宁，陈吉洋，杨川，黄冠灵，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司扬州供电公司，国家电网公司，扬州广源集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32