一种基于换相开关的三相不平衡优化方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于换相开关的三相不平衡优化方法和系统，分别获取三相的相电流，计算三相不平衡度，并根据三相不平衡度获取相电流平衡优化值；选取任一相的相电流，当选取的相电流大于所述相电流平衡优化值时，计算选取的相电流与相电流平衡优化值之间的补偿电流值，并获取选取的相上的换相开关总负载电流序列和多个换相开关组合；根据选取的相上的补偿电流值和换相开关总负载电流序列，在选取的相上的所有换相开关组合中获取目标换相开关组合；按照相电流平衡优化值，对选取的相上的目标换相开关组合中的每个目标换相开关分别进行换相。本发明专利技术能保证在瞬间计算出配电变压器当前最优的控制策略，以使三相不平衡度自动地且实时地降到最低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于换相开关的三相不平衡优化方法和系统
本专利技术涉及低压配电网领域，尤其涉及一种基于换相开关的三相不平衡优化方法和系统。
技术介绍
低压配电网系统的三相不平衡问题越来越突出，造成三相不平衡的原因有：用户的用电负荷不断变化；对配电负荷的管理不完善；由于单相接户线线路过长，特别是在维护管理不当或者受到外力的破坏的情况下，会在一定程度上导致低压导线断线、变压器缺相运行等，使配电变压器运行在不平衡状态；台区设计时没有进行合理设计指导，装表接线施工人员也缺乏三相负荷平衡的相关知识和操作规范，对接线比较盲目、随意等也会使配电系统产生三相不平衡。低压侧电网三相不平衡产生了不利于电网健康运行的诸多问题，包括：中性点发生位移而造成三相电压不平衡、降低配电变压器的效率以及运行温度过高而缩短配电变压器的使用寿命等。目前，低压负荷侧线路三相负荷不平衡治理方法有：加强三相负荷不平衡管理和加强负荷控制两类方法。第一类方法采取的主要措施包括培训装表接电工作人员，定期进行三相不平衡电流测试，例如每月至少测量一次负荷，加强供用电管理，确保变压器负荷平衡；该类方法工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于换相开关的三相不平衡优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：分别获取配电变压器出线侧的三相的相电流，根据三相的相电流计算三相不平衡度，并根据所述三相不平衡度获取相电流平衡优化值；/n步骤2：选取任一相的相电流，比较选取的相电流与所述相电流平衡优化值的大小，当选取的相电流大于所述相电流平衡优化值时，计算选取的相电流与所述相电流平衡优化值之间的补偿电流值，并获取选取的相上的换相开关总负载电流序列和多个换相开关组合；/n步骤3：根据选取的相上的补偿电流值和换相开关总负载电流序列，在选取的相上的所有换相开关组合中获取目标换相开关组合；/n步骤4：按照所述相电流平衡优化值，对选取的相...

【技术特征摘要】
1.一种基于换相开关的三相不平衡优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：分别获取配电变压器出线侧的三相的相电流，根据三相的相电流计算三相不平衡度，并根据所述三相不平衡度获取相电流平衡优化值；
步骤2：选取任一相的相电流，比较选取的相电流与所述相电流平衡优化值的大小，当选取的相电流大于所述相电流平衡优化值时，计算选取的相电流与所述相电流平衡优化值之间的补偿电流值，并获取选取的相上的换相开关总负载电流序列和多个换相开关组合；
步骤3：根据选取的相上的补偿电流值和换相开关总负载电流序列，在选取的相上的所有换相开关组合中获取目标换相开关组合；
步骤4：按照所述相电流平衡优化值，对选取的相上的目标换相开关组合中的每个目标换相开关分别进行换相；
步骤5：遍历每一相的相电流，按照所述步骤2至所述步骤4的方法，对每一相上的目标换相开关组合中的所有目标换相开关分别进行换相，完成优化。


2.根据权利要求1所述的基于换相开关的三相不平衡优化方法，其特征在于，所述配电变压器出线侧的三相分别为A相、B相和C相，所述步骤1的具体步骤包括：
步骤11：利用电流互感器分别获取所述配电变压器出线侧的三相的相电流，并根据三相的相电流分别计算得到三相电流最大值、三相电流最小值和三相电流平均值；
步骤12：根据所述三相电流最大值、所述三相电流最小值和所述三相电流平均值，计算得到所述三相不平衡度；
计算所述三相不平衡度的具体公式为：



其中，Imax为所述三相电流最大值，Imin为所述三相电流最小值，Iaverage为所述三相电流平均值；
步骤13：根据所述三相不平衡度和所述三相电流平均值获取所述相电流平衡优化值；
所述相电流平衡优化值具体为：



其中，IA、IB和IC分别为A相的相电流、B相的相电流和C相的相电流。


3.根据权利要求2所述的基于换相开关的三相不平衡优化方法，其特征在于，在所述步骤2中，获取选取的相上的换相开关总负载电流序列和换相开关组合的具体步骤包括：
步骤21：当选取的相电流大于所述相电流平衡优化值时，将选取的相作为正相，获取正相上的所有换相开关，并获取正相上的每个换相开关一一对应的负载电流；
步骤22：根据正相上的每个换相开关和每个换相开关一一对应的负载电流，得到正相上的每个换相开关一一对应的负载电流数组；
正相上第i个换相开关的负载电流数组具体为：{Yi,yi}；
其中，{Yi,yi}为正相上第i个换相开关的负载电流数组，yi为正相上第i个换相开关，Yi为正相上第i个换相开关的负载电流，i为正整数且满足1≤i≤m，m为正相上的换相开关的总数；
步骤23：按照预设组合方法，将正相上的所有换相开关的负载电流数组分别进行组合，得到正相的多个负载电流数组集合；
步骤24：选取正相的任一个负载电流数组集合，将选取的一个负载电流数组集合中的所有负载电流进行求和，得到正相上选取的一个负载电流数组集合对应的总负载电流值和换相开关组合；
步骤25：遍历正相的每个负载电流数组集合，并按照所述步骤24的方法，得到正相的每个负载电流数组集合对应的总负载电流值和换相开关组合；
步骤26：将正相的所有负载电流数组集合的总负载电流值按照从小到大的顺序排列，得到正相的换相开关总负载电流序列；
正相的换相开关总负载电流序列具体为：



其中，为正相的第j个负载电流数组集合的总负载电流值，和分别为正相的总负载电流值最大值和总负载电流值最小值，n为正相的负载电流数组集合的总数，j为正整数且满足1≤j≤n。


4.根据权利要求3所述的基于换相开关的三相不平衡优化方法，其特征在于，在所述步骤23中，所述预设组合方法具体为：
步骤231：从正相上的所有换相开关的负载电流数组中任选k个负载电流数组进行随机组合，取k＝1，得到正相的个负载电流数组集合；
步骤232：从正相上的所有换相开关的负载电流数组中任选k个负载电流数组进行随机组合，取k＝2，得到正相的个负载电流数组集合；
步骤233：k逐步加1，并按照所述步骤231或所述步骤232的方法，从正相上的所有换相开关的负载电流数组中任选k个负载电流数组进行随机组合，直至k达到正相上的换相开关的总数，得到正相的个负载电流数组集合；
其中，正相的负载电流数组集合的总数为k为从正相上的所有换相开关的负载电流数组中任选负载电流数组的数量。


5.根据权利要求3所述的基于换相开关的三相不平衡优化方法，其特征在于，当选取的相为正相时，正相的相电流与所述相电流平衡优化值之间的补偿电流值ΔIY具体为：ΔIY＝IY-X；
则所述步骤3的具体步骤包括：
步骤31：在正相的换相开关总负载电流序列中进行搜索，获取满足潜在换相开关判据的总负载电流值，并将满足所述潜在换相开关判据的所有总负载电流值确定为正相的潜在总负载电流值；
所述潜在换相开关判据具体为：



其中，为正相的换相开关总负载电流序列中的第t-1个总负载电流值，为正相的换相开关总负载电流序列中的第t个总负载电流值，t为正整数且满足1≤t≤n；
步骤32：分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈君，许毅，唐祥炎，
申请(专利权)人：武汉精伦电气有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42