一种基于换相开关的三相不平衡自动调节算法制造技术

本发明专利技术提供一种基于换相开关的三相不平衡自动调节算法，涉及配电系统三相负荷调节技术领域。本发明专利技术以降低台区不平衡度为目标，提出一种将分相算法、动态规划以及贪婪算法相结合的换相开关调度算法。该算法每隔一段时间对三相系统的不平衡度进行评估，评估结果需换相时则启动分相算法进行优化得到换相开关动作序列，并将该优化效果进行判断，以决定是否启用贪婪算法，将贪婪算法优化效果与分相算法优化效果对比选取更优的换相序列。最后将换相命令发送给换相开关执行。由于多级算法的设计，可以较大限度地避免动态规划或贪婪算法陷入局部最优的弊端，运行更为稳定，显著降低三相不平衡度，为配电网的安全、稳定及经济运行提供了良好的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种基于换相开关的三相不平衡自动调节算法
本专利技术涉及配电系统三相负荷调节
，具体地说是一种基于换相开关的三相不平衡自动调节算法。
技术介绍
用电负荷分配不均以及用电负荷随机多变等原因导致的三相不平衡现象在我国低压用电领域越来越普遍。由此产生了不利于电网健康运行的诸多问题，对于配网侧，三相不平衡降低了变压器出力及过载能力，同时增加了线路损耗及变压器损耗；对于用户侧，三相不平衡增加了电动机温升及无功损耗从而降低效率，而由于不平衡导致某相电压偏高，影响用户用电质量。当前对于三相不平衡的治理主要有三种方式：电容型自动调节装置(如相间电容补偿)，电力电子型三相负荷调节装置(如静止无功发生器SVG)，换相开关型调节装置。其中电容型调节装置调节精度较差，设备损耗大但价格优势明显；电力电子型调节装置价格较高但调节精度高、响应速度快，且可附加其他改善电能质量的功能，如无功补偿、谐波治理等；换相开关可以从源头上解决三相负荷不平衡，降低线损，改善末端用户用电质量且价格适中。利用智能换相开关治理三相不平衡需要采用高效优化的智能换相策略生成最优开关动作序列，从而调整各相负载使得三相不平衡度降至最低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于换相开关的三相不平衡自动调节算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：启动主控终端T1及换相开关，检测主控终端T1运行是否正常，若工作正常则进入步骤2，否则闭并锁控制器，并记录故障原因上传主站；步骤2：设定三相电流不平衡阈值Bth，超限次数阈值NBth，负载率阈值Rth，负荷状态检测间隔时间t1，超限次数Nth初始化为0，变压器额定电流IN；步骤3：将主控终端T1安装于变压器侧，外接三相四线供电，并外接电流互感器CT检测变压器出线侧各相总电流IA、IB、IC；计算当前平均电流及三相电流不平衡度：Iav＝(IA+IB+IC)/3B＝[max(IA,IB,IC)‑min(IA,IB,IC...

【技术特征摘要】
1.一种基于换相开关的三相不平衡自动调节算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：启动主控终端T1及换相开关，检测主控终端T1运行是否正常，若工作正常则进入步骤2，否则闭并锁控制器，并记录故障原因上传主站；步骤2：设定三相电流不平衡阈值Bth，超限次数阈值NBth，负载率阈值Rth，负荷状态检测间隔时间t1，超限次数Nth初始化为0，变压器额定电流IN；步骤3：将主控终端T1安装于变压器侧，外接三相四线供电，并外接电流互感器CT检测变压器出线侧各相总电流IA、IB、IC；计算当前平均电流及三相电流不平衡度：Iav＝(IA+IB+IC)/3B＝[max(IA,IB,IC)-min(IA,IB,IC)]/max(IA,IB,IC)计算当前负载率：R＝max(IA,IB,IC)/IN其中，IN为变压器额定电流步骤4：如果当前电流三相不平衡度B>＝Bth且R>＝Rth，则超限次数Nth加1并执行步骤5，若未超出阈值则Nth＝0，并等待时间间隔t1后继续执行步骤3；步骤5：将超限次数Nth与超限次数阈值NBth进行比较，若超出阈值则执行步骤6并将超限次数Nth重置为0，若未超出则等待t1执行步骤3；步骤6：换相开关S1...Si...SN(N为换相开关数量)，安装于单相用户侧，进线为三相四线，出线与用户单相线连接，检测该换相开关的负载电流ISi；主控终端T1通过Lora或载波与换相开关Si通信，获取换相开关Si所在当前相位Pi、负载电流ISi、故障状态数据；计算各相需要补偿的电流IA_comp、IB_comp、IC_comp：IA_comp＝Iav-IA；IB_comp＝Iav-IB；IC_comp＝Iav-IC剔除故障的换向开关并计算各相可调电流IA_adj、IB_adj、IC_adj：其中，各相可调节电流指连接无故障换相开关的负载电流总和，NA、NB、NC分别是当前相接入的无故障换相开关数量；计算各相不可调电流IA_Nadj、IB_Nadj、IC_Nadj：IA_Nadj＝IA-IA_adj；IB_Nadj＝IB-IB_adj；IC_Nadj＝IC-IC_adj其中，不可调节电流指未接入换相开关或接入故障换相开关的负载电流和；步骤7：判断不可调节电流大于平均电流的相数k并记录所对应的相，启用分相算法，并记录最终的换相开关的动作序列Seq；步骤8：根据分相算法优化的开关动作序列Seq计算三相不平衡度Bopt，Bth_gre为贪婪算法启用阈值，若Bopt>Bth_gre且不可调节电流大于平均电流的相数k<2，则启用贪婪算法，记录最终的换相开关的动作序列Seq_gre，根据贪婪算法优化的开关的动作序列Seq_gre，计算三相不平衡度Bmin；步骤9：若执行分相算法后的Bopt与执行贪婪算法后的Bmin相比，若Bopt>Bmin，则采用贪婪算法生成的开关动作序列Seq_gre，否则采用分相算法生成的开关动作序列Seq；步骤10：主控终端T1通过载波或Lora无线模块将优化结果即开关动作序列发送给换相开关；步骤11：换相开关通过Lora或载波通信接收主控终端T1的命令并执行换相，并将换相结果通过Lora或载波通信反馈给主控终端T1。2.根据权利要求1所述的一种基于换相开关的三相不平衡自动调节算法，其特征在于，步骤7中，若k＝0则执行步骤a，步骤a，执行算法1，包括以下步骤：步骤a1：计算补偿电流为正的相数m并记录所对应的相，若m＝2则先将补偿电流为负的Pout1相中的部分换相开关切换到补偿电流为正的Pentry1_1相，执行步骤a2；若m≠2执行步骤a4；步骤a2：执行动态规划算法1.1，包括以下步骤：步骤a2.1：基于01背包模型编码Pout相中换相开关为1...i...Nout共Nout个物品，所对应地址为addr[i]，所对应的可调电流为I1...Ii...INout为每个物品对应的价值及所占用的背包空间，Pentry1相需要被补偿的电流为Icomp1为背包总容量；则f(i，j)表示在前i(1≤i≤Nout)个物品中能够装入容量为j(1≤j≤Icomp1)的背包中的物品的最大价值；并初始化i＝1，j＝1，f(i，0)＝0，f(0，j)＝0；步骤a2.2：剔除已在数组adjust_butter[ptr]中的换相开关，并将剩余换相开关地址存入addr[i]，重新编码换相开关为1...i...Nout，对应的可调电流I1...Ii...INout，初始化i＝1，j＝1，f(i...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡雄，张良，国玉刚，王潇，台勇冠，靳俊杰，臧洪伦，谢堂林，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37