一种电网相位不平衡判断和调整方法技术

本发明专利技术属于电网频率偏差处理领域，具体涉及一种电网相位不平衡判断和调整方法。一种电网相位不平衡判断和调整方法，包括下述步骤：步骤1：用户筛选；步骤2：采集数据；收集内容包括：用电时间、用电情况、接入火线所属相位、所属区域；步骤3：曲线拟合；划分区域，以不同火线为区分点，划分相位，并进行曲线拟合，步骤4：预测；对未来任意时间点进行预测，预测对三根火线分别进行；步骤5：修正；对预测结果进行修正；步骤6：输出结果。本发明专利技术的显著效果是：本发明专利技术通过分类‑预测‑精预测的方式对电网相位不平衡程度进行预判，并通过最为经济有效的方式进行调整，实现了快速、有效、低成本的电网相位不平衡判断和调整方法。

【技术实现步骤摘要】
一种电网相位不平衡判断和调整方法
本专利技术属于电网频率偏差处理领域，具体涉及一种电网相位不平衡判断和调整方法。
技术介绍
我国大部分电网采用的是三相四线制连线方式，即由三根火线和一根零线组成的接线方式，三根火线的相位理论上应该相差120°。但是在实际生产生活中，由于三根火线连接用户用电量并不相同，因而造成三根火线负载不同，继而造成不同火线相位漂移，最终造成零位偏移。这种火线相位漂移和零位偏移都对整个用电系统造成不良影响，轻则造成用户供电不稳，重则可能导致用户的用电设备烧毁，同时还存在用电量计费不准的等问题。现有技术中大致有三种解决方案：(1)相间电容补偿装置：即在三根火线中均设置若干带有开关的电容器，相当于在每根火线上均引入若干可控的冗余负载当发生电网相位偏移的时候，首先计算不同用户造成偏移量的大小，然后选定需加载冗余负载的火线户，最终通过加载特定的电容器装置达到加载冗余负载的目的，从而实现三根火线用户负载基本相同，三相电相位保持稳定。这种方式的优点在于调节精细程度高，可以防止过补偿，缺点在于：(a)冗余负载完全是耗能器件，导致整体电网功率因数下降，且电网相位不平衡程度越高，需加载冗余负载越大，功率因数越低；(b)作为冗余负载的电容不是一个器件，而是一组器件，其观测容值必须能够根据实际需要调整，因而冗余负载电路相对复杂。(2)电力电子型三相符合不平衡自动调节装置：该装置的原理是当检测到电力系统的某路火线存在相位偏移时，由专门的装置产生补偿信号(有的文献也称抵消信号)，该信号的幅度、相位等参数刚好可以抵消由于负载引起的相位偏移，从而保证整个电网的想问稳定。这种方法的缺陷在于设备昂贵，成本太高。由于需要满足电网信号实时动态补偿，因此该类设备从采样、计算、到产生补偿信号的周期会尽量缩短，且产生补偿信号的精度较高，这就带来整体制造成本较高。(3)换向开关：在每个用户入户的位置均设置三相火线和一根零线，三相火线均通过开关与入户电路连通。正常使用时，只有一路火线通过开关入户，另外两路火线的开关处于断开状态。当电网产生相位漂移时，通过计算选出特定用户，然后通过切换开关使得该特定用户的入户火线切换为其他火线，从而使得三根火线负载大致相同，继而保证三相火线相位稳定。这种方法的缺点在于：(a)每个用户均须安装带开关的电容器，且须至少安装三个，因此安装过程需要大量人力；(b)成本较高，无论用户大小均要安装切换用电容，整体成本较高；(c)过零切换存在风险。综上，现有的三种方法均存在一定的缺陷，因此需要一种电网相位不平衡判断和调整方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的缺陷，提供一种电网相位不平衡判断和调整方法。本专利技术是这样实现的：一种电网相位不平衡判断和调整方法，包括下述步骤：步骤1：用户筛选对所有用电用户进行筛选，筛选出泛农业用电用户；步骤2：采集数据对步骤1筛选出的泛农业用户的历史用电数据进行收集，收集内容包括：用电时间、用电情况、接入火线所属相位、所属区域；步骤3：曲线拟合划分区域，以不同火线为区分点，划分相位，则可以得到不同区域下不同火线相位下的泛农业用电用户数量，并进行曲线拟合，步骤4：预测用步骤3得到的拟合公式，对未来任意时间点进行预测，得到预测的结果数据；记三根火线的预测结果分别为PA(ta)、PB(ta)、PC(ta)，步骤5：修正对预测结果进行修正；步骤6：输出结果将步骤5得到的P'A(ta)、P'B(ta)、P'C(ta)作为最终结果输出。如上所述的一种电网相位不平衡判断和调整方法，其中，所述的步骤1包括，所述的筛选是指通过工商部门提供的公司注册信息进行筛选，即在公司注册时，经营范围属于国家标准《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017)中规定的农林牧渔分类下，则判定该用户属于泛农业用电用户。如上所述的一种电网相位不平衡判断和调整方法，其中，所述的步骤2包括，所述的收集是指收集10年内的全部用电数据，所述的用电时间是指精确到秒的时间，所述的用电情况是指不同时间的用电情况，包括电力的幅度和相位，接入火线所属相位是指用户接入的是哪根火线，所属区域是指用户属于哪个关口表覆盖的区域。如上所述的一种电网相位不平衡判断和调整方法，其中，所述的步骤3包括，以关口表为区分点，划分区域，分别对A、B、C三根火线分别得到，用历史数据拟合的用电曲线，曲线的函数形式如下：其中PA(t)、PB(t)、PC(t)表示分别针对A、B、C三根火线进行拟合的结果，公式中的AAi、ωAi、θAi、AA(i+1)、ωA(i+1)和θA(i+1)是A根火线需要求的参数，i表示第i项的参数，t表示时间，n表示项数的总数；类似的ABi、ωBi、θBi、AB(i+1)、ωB(i+1)和θB(i+1)是B根火线需要求的参数，i表示第i项的参数，t表示时间，n表示项数的总数；ACi、ωCi、θCi、AC(i+1)、ωC(i+1)和θC(i+1)是C根火线需要求的参数，i表示第i项的参数，t表示时间，n表示项数的总数。如上所述的一种电网相位不平衡判断和调整方法，其中，所述的步骤3包括，拟合采用下述方式进行，在第一次拟合时取n＝2，用步骤1中采集的数据进行拟合，拟合完成后随机取1000个时间点，从输入数据中得到该1000个时间点的用电情况，用拟合后的公式计算该1000个时间点的用电计算结果，求两者的差，若差在指定阈值之内，则判定函数拟合完成，否则令n增加1，然后重新进行拟合即验证，所述的指定阈值为外部输入的数值，取相应点的3％，用上述方法对A相，B相和C相的火线分别进行拟合，得到各自的拟合参数。如上所述的一种电网相位不平衡判断和调整方法，其中，所述的步骤5包括，步骤5.1：建立数据库并不断更新直接通过对应行政机构的官网或者直接通过网络上的新闻信息采集台风、干旱、洪涝、地震、病虫害的热点事件信息，提取出热点事件之后，提取该事件的时间和范围，分别用tsi和Si表示，其中tsi表示第i个泛农业热点事件的发生时间，Si表示第i个泛农业热点事件的发生范围，除了类型外，为每个事件增加一个参数表征该事件强度，本申请使用的分别是：针对台风使用风力，针对干旱使用日期，即干旱的天数，针对洪涝使用6小时降水量，针对地震使用地震等级，针对病虫害使用危害等级，以时间tsi和范围Si为索引，在电网历史数据中查询事件发生前后电网用电量，计算用电量变化比例，并记录该比例，该值称为影响因子，影响因子针对火线A、B、C分别计算，前面所述的事件发生前后，是指事件发生前1小时的用电量，与事件发生后Δt小时的用电量，前面所述的用电量比例是指事后用电量减去事前用电量，然后与事前用电量的比值，该值称为影响因子，对第i次事件，该事件发生前1小时火线A的用电量记为P'Ai，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网相位不平衡判断和调整方法，其特征在于，包括下述步骤：/n步骤1：用户筛选/n对所有用电用户进行筛选，筛选出泛农业用电用户；/n步骤2：采集数据/n对步骤1筛选出的泛农业用户的历史用电数据进行收集，收集内容包括：用电时间、用电情况、接入火线所属相位、所属区域；/n步骤3：曲线拟合/n划分区域，以不同火线为区分点，划分相位，则可以得到不同区域下不同火线相位下的泛农业用电用户数量，并进行曲线拟合，/n步骤4：预测/n用步骤3得到的拟合公式，对未来任意时间点进行预测，得到预测的结果数据；记三根火线的预测结果分别为P

【技术特征摘要】
1.一种电网相位不平衡判断和调整方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤1：用户筛选
对所有用电用户进行筛选，筛选出泛农业用电用户；
步骤2：采集数据
对步骤1筛选出的泛农业用户的历史用电数据进行收集，收集内容包括：用电时间、用电情况、接入火线所属相位、所属区域；
步骤3：曲线拟合
划分区域，以不同火线为区分点，划分相位，则可以得到不同区域下不同火线相位下的泛农业用电用户数量，并进行曲线拟合，
步骤4：预测
用步骤3得到的拟合公式，对未来任意时间点进行预测，得到预测的结果数据；记三根火线的预测结果分别为PA(ta)、PB(ta)、PC(ta)，
步骤5：修正
对预测结果进行修正；
步骤6：输出结果
将步骤5得到的P'A(ta)、P'B(ta)、P'C(ta)作为最终结果输出。


2.如权利要求1所述的一种电网相位不平衡判断和调整方法，其特征在于：所述的步骤1包括，
所述的筛选是指通过工商部门提供的公司注册信息进行筛选，即在公司注册时，经营范围属于国家标准《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017)中规定的农林牧渔分类下，则判定该用户属于泛农业用电用户。


3.如权利要求2所述的一种电网相位不平衡判断和调整方法，其特征在于：所述的步骤2包括，
所述的收集是指收集10年内的全部用电数据，所述的用电时间是指精确到秒的时间，所述的用电情况是指不同时间的用电情况，包括电力的幅度和相位，接入火线所属相位是指用户接入的是哪根火线，所属区域是指用户属于哪个关口表覆盖的区域。


4.如权利要求2所述的一种电网相位不平衡判断和调整方法，其特征在于：所述的步骤3包括，
以关口表为区分点，划分区域，分别对A、B、C三根火线分别得到，用历史数据拟合的用电曲线，曲线的函数形式如下：









其中PA(t)、PB(t)、PC(t)表示分别针对A、B、C三根火线进行拟合的结果，公式中的AAi、ωAi、θAi、AA(i+1)、ωA(i+1)和θA(i+1)是A根火线需要求的参数，i表示第i项的参数，t表示时间，n表示项数的总数；类似的ABi、ωBi、θBi、AB(i+1)、ωB(i+1)和θB(i+1)是B根火线需要求的参数，i表示第i项的参数，t表示时间，n表示项数的总数；ACi、ωCi、θCi、AC(i+1)、ωC(i+1)和θC(i+1)是C根火线需要求的参数，i表示第i项的参数，t表示时间，n表示项数的总数。


5.如权利要求3所述的一种电网相位不平衡判断和调整方法，其特征在于：所述的步骤3包括，
拟合采用下述方式进行，在第一次拟合时取n＝2，用步骤1中采集的数据进行拟合，拟合完成后随机取1000个时间点，从输入数据中得到该1000个时间点的用电情况，用拟合后的公式计算该1000个时间点的用电计算结果，求两者的差，若差在指定阈值之...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏永义，周忠堂，张庆伟，崔淑恒，王东旭，马耀，黄志方，潘明，郝飞飞，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司临沂供电公司，江苏宏源电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东;37