一种低压台区三相负荷不平衡控制方法技术

本发明专利技术公开了一种低压台区三相负荷不平衡控制方法，包括：基于相似度、设计负荷和实时负荷，设置低压台区换相开关的数量及安装位置；在所述低压台区运行时，周期性执行三相负荷不平衡换相策略。本发明专利技术的低压台区三相负荷不平衡控制方法，综合考虑了相似度、设计负荷和实时负荷，能对居民电力随机性增加实际负荷、以及配电线路的过载，进行台区优化，并以实时的换相策略进行修正，可有效地解决三相不平衡的负荷分布不平均的问题。衡的负荷分布不平均的问题。衡的负荷分布不平均的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低压台区三相负荷不平衡控制方法


[0001]本专利技术涉及电网三相负荷不平衡控制领域，尤其涉及一种低压台区三相负荷不平衡控制方法。

技术介绍

[0002]为了维持三相交流电力系统的稳定运行，三相负荷平衡是关键的指标之一。低压台区的用电负荷一般都是单相接入，且大量存在未做合理规划的情况，导致接入的数量及相序无序，即三相接入的用户数及负荷不均衡，运行时三相实际负荷不平衡。
[0003]在现有的控制三相不平衡度的方法中，由于方式的多样性，装设的设备也会随之变化，这样补偿装置的投入不仅仅会加大投入成本，并且还需要考虑到的人力损耗以及包括设备后续的维修保养。现有方法是通过输出补偿电流用来平衡配变低压出口的三相负荷，而三相不平衡现象的根本问题是在于三相负荷的分布不均，所以该方法无法在根源上来解决三相不平衡的负荷分布不平均的问题。另外，现有方案将换相开关的安装数量和位置以及换相调整策略分别考虑，三者之间缺乏配合，无法更好的达到调相的目的。

技术实现思路

[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种低压台区三相负荷不平衡控制方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]一种低压台区三相负荷不平衡控制方法，包括：
[0007]步骤S10、设置低压台区换相开关的数量及安装位置；
[0008]步骤S20、周期性执行如下三相负荷不平衡换相策略。
[0009]进一步的，所述步骤S10中设置低压台区换相开关的数量，包括：r/>[0010]步骤S101、将低压台区电网接线图拓扑化，以用户为顶点、用户之间的线路为边；
[0011]步骤S102、基于电气距离计算每个顶点与其他顶点之间的相似度；
[0012]步骤S103、以电气距离为第一收敛条件，实现最小分区单元聚合，给出第一次分区数量n；
[0013]步骤S104、以每个分区设计负荷之和小于该台区总负荷的1/2n为第二收敛条件，对不满足条件的分区进行独立分区，返回步骤S101，更新剩下的分区数量为m，返回步骤S102；
[0014]步骤S105、当满足分区后每个分区的负荷均小于台区总负荷的1/2n，循环结束；进入步骤S106；
[0015]步骤S106、根据最终分区的个数m确定该低压台区网络分断的数量为m，换相开关的安装数量为m
‑
1个。
[0016]进一步的，所述步骤10中设置低压台区换相开关的数量，还包括：
[0017]步骤S107、根据分区实时负荷数据为第三判断条件，当分区的实际负荷值大于台
区总设计负荷的1/2m时，返回步骤S102。
[0018]进一步的，所述步骤S10中，换相开关的安装位置为每个分区距离台区变压器电气距离最近的顶点进线连接处。
[0019]进一步的，所述三相负荷不平衡换相策略包括：
[0020]通过有一定时间间隔的两次测量计算，确定三相电网的最大相、中间相和最小相，并得到三相负荷电流及三相不平衡度；
[0021]在两次计算得到的三相不平衡度达到第一阈值时，启动换相准备；
[0022]依序判断最大相、中间相是否有可用换相开关，及判断最大相与最小相的负荷差或中间相与最小相的负荷差是否大于设定的第二阈值，若满足，则执行换相，所述第二阈值为单相额定负载的某一百分比值；
[0023]在完成换相后，执行换相的最大相或中间相的可用换相开关数减一，接收换相的最小相的可用换相开关数加一。
[0024]进一步的，在满足最大相与最小相的负荷差或中间相与最小相的负荷差大于设定的第二阈值的条件后，在执行换相之前还包括一个确认步骤：执行换相操作模拟，计算换相前后的三相负荷不平衡度系数差值是否大于第三阈值，若满足该条件，则执行换相。
[0025]进一步的，所述第三阈值的取值范围为3％
‑
10％。
[0026]进一步的，所述第一阈值的取值范围为10％
‑
20％。
[0027]进一步的，所述第二阈值的取值范围为单相额定负载的15％
‑
20％。
[0028]本专利技术实现了如下技术效果：
[0029]本专利技术的低压台区三相负荷不平衡控制方法，综合考虑了相似度、设计负荷和实时负荷，能对居民电力随机性增加实际负荷、以及配电线路的过载，进行台区优化，并以实时的换相策略进行修正，可有效地解决三相不平衡的负荷分布不平均的问题。
附图说明
[0030]图1是本专利技术的低压台区三相负荷不平衡控制方法的流程图；
[0031]图2是低压台区电网接线拓扑图示例；
[0032]图3以电气距离为第一收敛条件后的分区图；
[0033]图4以设计负荷为第二收敛条件后的分区图；
[0034]图5用户实际负荷增加后的分区图；
[0035]图6以实际负荷为第三收敛条件后的分区图；
[0036]图7为换相策略流程图。
具体实施方式
[0037]为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
[0038]现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。
[0039]本专利技术提出了一种低压台区三相负荷不平衡控制方法的具体实施，包括如下过
程：
[0040](1)基于相似度、设计负荷和实时负荷，设置低压台区换相开关的数量及安装位置；
[0041](2)在所述低压台区运行时，周期性执行三相负荷不平衡换相策略。
[0042]以下对两个过程进行展开说明。
[0043]一、基于相似度、设计负荷和实时负荷，设置低压台区换相开关的数量及安装位置
[0044]1、将低压台区电网接线图拓扑化，即将每个用户作为一个顶点并编号，形成一个集合V，每条线路作为一条边并编号，形成一个集合E，每个节点的负荷p形成一个集合P。如图2所示。
[0045]2、基于电气距离计算每个顶点与其他顶点之间的相似度，对于顶点x，N(x)表示其邻居集合。对于顶点x，y∈V的相似性，可以定义为合。对于顶点x，y∈V的相似性，可以定义为
[0046]3、以电气距离为第一收敛条件，实现最小分区单元聚合，达到第一次分区数目；节点A到邻居节点B的电气距离表示为节点A到邻居节点B欧氏空间的质心的距离，公式为：
[0047]根据相似度进行分区，统计分区的个数，形成第一次分区并编号，形成区的集合D，分区数量为n。如图3所示，一种颜色的圈内为1个分区，未圈住部分为一个分区(下同)。
[0048]4、收集每个顶点的设计负荷，根据第3步的集合D统计每个分区的设计负荷之和P1。以每个分区设计负荷之和小于该台区总本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压台区三相负荷不平衡控制方法，其特征在于，包括：基于相似度、设计负荷和实时负荷，设置低压台区换相开关的数量及安装位置；在所述低压台区运行时，周期性执行三相负荷不平衡换相策略。2.如权利要求1所述的低压台区三相负荷不平衡控制方法，其特征在于，所述设置低压台区换相开关的数量及安装位置，包括：步骤S11、将低压台区电网接线图拓扑化，以用户为顶点、用户之间的线路为边；步骤S12、基于电气距离计算每个顶点与其他顶点之间的相似度；步骤S13、以允许电气距离为第一收敛条件，实现最小分区单元聚合，给出第一次分区数量n；步骤S14、以每个分区设计负荷之和小于该台区总负荷的1/2n为第二收敛条件，对不满足条件的分区进行独立分区，返回步骤S11，更新剩下的分区数量为m，返回步骤S12；步骤S15、当满足分区后每个分区的负荷均小于台区总负荷的1/2n，循环结束；进入步骤S16；步骤S16、根据最终分区的个数m确定该低压台区网络分断的数量为m，换相开关的安装数量为m
‑
1个；步骤S17、以分区实时负荷数据为第三收敛条件，当分区的实际负荷值大于台区总设计负荷的1/2m时，返回步骤S12。3.如权利要求2所述的低压台区三相负荷不平衡控制方法，其特征在于，所述步骤S13中的电气距离表示为：节点A到邻居节点B的电气距离为节点A到邻居节点B的欧氏空间的质心的距离。4.如权利要求1所述的低压台区三相负荷不平衡控制方法，其特征在于，换相开关的安装位置为每个分区距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永宽，吕志盛，陈佳荣，林仲华，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：