一种台区负载三相不平衡的调整方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种台区负载三相不平衡的调整方法、系统、装置、介质及设备，此方法包括：S1、对电力用户进行台区识别和相位识别，并将识别结果上传；S2、对终端所属台区的所有电表电压、电流按预定采集频率进行采集，且以预设周期计算电流平均值；S3、根据采集到的电表电压、电流以及所在台区相位信息，计算该供电台区的低压电网三相不平衡率；S4、若三相不平衡率超过预设限值，根据相位信息、智能换相开关和其下所带电表对应关系，制订调控策略；S5、下达调控指令，对智能换相开关下发相位切换指令。本发明专利技术具有动态调整、实时性好、成本低、适用性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种台区负载三相不平衡的调整方法及系统
本专利技术涉及电网治理
，具体涉及一种台区负载三相不平衡的调整方法及系统。
技术介绍
当前城乡配电网中大部分配电变压器均采用三相变压器，变压器出口三相负荷理论上应该达到对称，但是在低压配电网中用户多为单相、三相负荷混用，并存在大量的单相负荷，随着经济飞速发展，人民生活普遍提高，大功率家用电器(如空调、电暖器、电磁灶、微波炉、电热水器、单相水泵等)增加，用户之间负荷差距拉大，负荷迁移造成整个台区的负荷分布出现变化。用户负荷不平衡状况的无规律性和不可预知性，导致低压配电网三相负载长期性的不平衡，三相负荷不平衡导致旋转电机附加发热和振动，变压器漏磁增加和局部过热，电网线损增大以及多种保护和自动装置误动作等，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。具体地，现有技术中电力系统三相不平衡是由三相负荷不平衡或系统元件三相不对称所导致的。其中三相负荷的不平衡通常由多种原因造成。一方面是用电负荷分配不均，即工作人员在接入负载时没有综合考虑，接线时对负荷分配较随意，因此产生三相不衡现象；另一方面是用电负荷的随机变化，即使在最初平分了三相负荷，实际工作过程中三相负荷并不是同时开启或退出，这种情况下负荷随机性波动，不能预测，规律性不强，电流曲线交叉重叠；第三方面是大功率负载的增多以及其他外力因素也会造成电网三相不平衡，比如季节因素和临时用电的影响；另外，对于电力牵引负荷，属于大功率整流负荷，其工作产生的谐波、负序、电压波动和闪变电流会严重威胁到电力系统的安全稳定运行。国家标准GB/T15543—2008《电能质量三相电压不平衡》4.1条中规定了三相不平衡要求，即“在电网正常运行时，负序电压不平衡度不超过2％，短时不得超过4％”。《标准》4.2中规定“接于公共连接点的每个用户引起的该点负序电压不平衡度允许值一般为1.3％，短时不超过2.6％，根据连接点的负荷状况以及邻近发电机、继电保护和自动装置安全运行要求，该允许值可作适当变动”。日常三相交流供电线路中输电、配电、用电均按照三相平衡进行设计。当三相电流不再平衡时，对供电网络表现出多方面的危害，如a、增加线路的电能损耗；b、增加配电变压器的电能损耗；c、配变出力减少；d、配变产生零序电流；e、影响用电设备的安全运行。因此治理三相供电不平衡，是保障供电安全和节能降耗的重要一环。现有调节三相不平衡的技术方案如下：技术方案一：跨接相间电容调整三相不平衡安装在配电变压器位置，是从电源侧调节三相不平衡.其优点为优化三相不平衡电流，增加电网中有功功率的输送比例，投资费用较低，安装方便，运行维护简单.缺点为容易产生谐波放大现象，系统特性容易漂移，仅通过相间功率转移实现配变低压出口三相负荷平衡，不能从根本上解决实际负荷均衡分配问题。目前此方法应用较少，主要适用于配电台区同时存在三相负荷不平衡和无功不足问题，以及配电台区供电半径较短的情况。技术方案二：电力电子型三相负荷自动调节装置也是安装在配电变压器位置，从电源侧调节三相不平衡.其优点是对电网实施动态补偿，改善系统暂态稳定能力，控制方便，工作模式灵活，寿命长，噪声小。缺点是仅通过输出补偿电流实现配变低压出口三相负荷平衡，并且建设成本高，采用时必须经过充分的经济论证.此种方式适用于用户对电能质量要求较高或同时存在三相负荷不平衡、无功不足和谐波超限问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种动态调整、实时性好、成本低、适用性强的台区负载三相不平衡的调整方法、系统、装置、介质及设备。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种台区负载三相不平衡的调整方法，包括步骤：S1、对电力用户进行台区识别和相位识别，并将识别结果上传；S2、对终端所属台区的所有电表电压、电流按预定采集频率进行采集，且以预设周期计算电流平均值；S3、根据采集到的电表电压、电流以及所在台区相位信息，计算该供电台区的低压电网三相不平衡率；S4、若三相不平衡率超过预设限值，根据相位信息、智能换相开关和其下所带电表对应关系，制订调控策略；S5、下达调控指令，对智能换相开关下发相位切换指令。作为上述技术方案的进一步改进：所述步骤S2的具体过程为：S21、系统主站将要采集的数据项和采集周期提前下发给智能终端，智能终端转发给表端HPLC通信模块；S22、智能终端对其下所有表端HPLC通信模块进行校时；S23、表端HPLC通信模块根据软时钟，进行周期性同步采集，且存储采集数据；S24、采集周期结束，系统主站采集该台区下所有表端HPLC通信模块存储的采集电压、电流数据；S25、系统主站在每天预定时间点对前一天的A、B、C三相各相电流累加取平均，计算出平均电流。所述步骤S25中，三相电流分别为：其中n＝1,2...,为A相采集电流的数量；其中n＝1,2...,为B相采集电流的数量；其中n＝1,2...,为C相采集电流的数量；平均电流为：所述步骤S22的具体过程为：S221、智能终端下发终端时间和路由HPLC模块NTB；S222、表端HPLC通信模块将接收到的路由模块NTB与自身NTB进行差值计算，得到传输延迟时间△t；S223、对于传输延迟时间是否大于1秒进行判断；若传输延迟时间大于1秒，表端HPLC通信模块对接收到智能终端的时间做△t补偿后调整自身时间；若传输延迟时间不大于1秒，表端HPLC通信模块将接收到的智能终端的时间调整自身时间。所述步骤S4的具体过程为：S41、对于计算后的三相不平衡率是否大于预设限值进行判断；S42、A、B、C三相电流平均值分别与三相电流平均值做差，正值说明为转出负荷，负值说明为转入负荷；S43、根据转入负荷大小选择与其匹配的转出负荷的智能换相开关；S44、根据转出负荷尽可能接近转入负荷原则，制订调控策略。所述步骤S3中，三相不平衡率的计算公式为：本专利技术还公开了一种台区负载三相不平衡的调整系统，包括：识别模块，用于对电力用户进行台区识别和相位识别，并将识别结果上传；采集模块，用于对终端所属台区的所有电表电压、电流按预定采集频率进行采集，且以预设周期计算电流平均值；计算模块，用于根据采集到的电表电压、电流以及所在台区相位信息，计算该供电台区的低压电网三相不平衡率；制订模块，用于若三相不平衡率超过预设限值，根据相位信息、智能换相开关和其下所带电表对应关系，制订调控策略；下达模块，用于下达调控指令，对智能换相开关下发相位切换指令。本专利技术进一步公开了一种台区负载三相不平衡的调整装置，包括系统主站、智能终端、智能换相开关和电表；所述系统主站与智能终端通讯连接，进行信息交互；所述智能终端与所述智能换相开关通讯连接，进行信息采集和控制指令本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种台区负载三相不平衡的调整方法，其特征在于，包括步骤：/nS1、对电力用户进行台区识别和相位识别，并将识别结果上传；/nS2、对终端所属台区的所有电表(40)电压、电流按预定采集频率进行采集，且以预设周期计算电流平均值；/nS3、根据采集到的电表(40)电压、电流以及所在台区相位信息，计算该供电台区的低压电网三相不平衡率；/nS4、若三相不平衡率超过预设限值，根据相位信息、智能换相开关(30)和其下所带电表(40)对应关系，制订调控策略；/nS5、根据调控策略下达调控指令，对智能换相开关(30)下发相位切换指令。/n

【技术特征摘要】
1.一种台区负载三相不平衡的调整方法，其特征在于，包括步骤：
S1、对电力用户进行台区识别和相位识别，并将识别结果上传；
S2、对终端所属台区的所有电表(40)电压、电流按预定采集频率进行采集，且以预设周期计算电流平均值；
S3、根据采集到的电表(40)电压、电流以及所在台区相位信息，计算该供电台区的低压电网三相不平衡率；
S4、若三相不平衡率超过预设限值，根据相位信息、智能换相开关(30)和其下所带电表(40)对应关系，制订调控策略；
S5、根据调控策略下达调控指令，对智能换相开关(30)下发相位切换指令。


2.根据权利要求1所述的台区负载三相不平衡的调整方法，其特征在于，所述步骤S2的具体过程为：
S21、系统主站(10)将要采集的数据项和采集周期提前下发给智能终端(20)，智能终端(20)转发给表端HPLC通信模块；
S22、智能终端(20)对其下所有表端HPLC通信模块进行校时；
S23、表端HPLC通信模块根据软时钟，进行周期性同步采集，且存储采集数据；
S24、采集周期结束，系统主站(10)采集该台区下所有表端HPLC通信模块存储的采集电压、电流数据；
S25、系统主站(10)在每天预定时间点对前一天的A、B、C三相各相电流累加取平均，计算出平均电流。


3.根据权利要求2所述的台区负载三相不平衡的调整方法，其特征在于，所述步骤S25中，三相电流分别为



其中n＝1,2...,为A相采集电流的数量；



其中n＝1,2...,为B相采集电流的数量；



其中n＝1,2...,为C相采集电流的数量；
平均电流为：





4.根据权利要求2所述的台区负载三相不平衡的调整方法，其特征在于，所述步骤S22的具体过程为：
S221、智能终端(20)下发终端时间和路由HPLC模块NTB；
S222、表端HPLC通信模块将接收到的路由模块NTB与自身NTB进行差值计算，得到传输延迟时间△t；
S223、对于传输延迟时间是否大于预设值进行判断；若传输延迟时间大于预设值，表端HPLC通信模块对接收到智能终端(20)的时间做△t补偿后调整自身时间；若传输延迟时间不大于预设值，表端HPLC通信模块将接收到的智能终端(20)的时间调整自身时间。


5.根据权利要求1～4中任意一项所述的台区负载三相不平衡的调整方法，其特征在于，所述步骤S4的具体过程为：
S41、对于计算后的三相不平衡率是否大于预设限值进行判断；
S42、A、B、C三相电流平均值分别与三相电流平均值做差，正值说明为转出负荷，负值说明为转入负荷；
S43、根据转入负荷大小选择与其匹配的转出负荷的智能换相开关(30)；
S44、根据转出负荷尽可能接近转入负荷原则，制订调控策略。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄瑞，周纲，罗旻昱，卿曦，柳青，杨茂涛，陈浩，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司供电服务中心计量中心，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43