三相不平衡控制方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种三相不平衡控制方法及系统，属于配电网技术领域。所述方法包括：采集配电网各分支节点的电气量信息，获得当前配电网的电气量信息集；基于所述电气量信息集确定当前配电网的三相不平衡状态；基于所述三相不平衡状态确定对应的三相不平衡调节规则，采用所确定的三相不平衡调节规则进行对应分支节点的相序调整。本发明专利技术方案改善了变压器的工作状态及供电质量。工作状态及供电质量。工作状态及供电质量。

Three phase unbalance control method and system

【技术实现步骤摘要】
三相不平衡控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及配电网
，具体地涉及一种三相不平衡控制方法及一种三相不平衡控制系统。

技术介绍

[0002]在现有场景下，国内配电网选择的供电方式主要是三相四线制。但是，对于城市的用户，超过90％的负荷都是单相负荷，所以若某一相负荷快速增加或者减小时，都会增加配电网三相不平衡，另外随着光伏发电的不断推广，越来越多的光伏电源将接入配电网，使得配电网由无源网络转化为有源网络。导致原配电网潮流发生改变，进而影响配电网各个节点电流和电压向量。一旦三相不平衡程度加大，又会危害配电网的相关设备，轻微的不平衡会增加损耗但不会对系统产生危害，但是严重的不平衡会增大变压器的损耗，导致变压器励磁电流增大，严重的时候可能会损坏变压器,同时也会危害用户和商户的设备，造成很大的经济损失。
[0003]针对人工换相带来的不足与安全隐患，近年来，国内已研究并应用了电容型三相负荷自动调节装置和电力电子型三相负荷自动调节装置。虽然这些三相负荷自动调节装置在一定程度上解决了三相不平衡的问题，但随着三相不平衡问题的逐渐加深，持续时间逐渐加长，这些调节装置的调节能力便无法满足需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施方式的目的是提供一种三相不平衡控制方法及一种三相不平衡控制系统，以至少解决现有三相不平衡控制方法无法满足发展需求的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种三相不平衡控制方法，所述方法包括：采集配电网各分支节点的电气量信息，获得当前配电网的电气量信息集；基于所述电气量信息集确定当前配电网的三相不平衡状态；基于所述三相不平衡状态确定对应的三相不平衡调节规则，采用所确定的三相不平衡调节规则进行对应分支节点的相序调整。
[0006]可选的，分支节点的电气量信息至少包括：分支节点所处相位、对应相的电压信号、对应相的电流信号中的一种或多种。
[0007]可选的，基于所述电气量信息集确定当前配电网的三相不平衡状态，包括：根据所述电气量信息集，获得各相的电流值、电压值、三相电流平均值和三相电压平均值；根据预设平衡度计算规则，分别计算各相的电流平衡度和电压平衡度；基于各相的电流平衡度计算值、电压平衡度计算值、电流平衡度标准值和电压平衡度标准值，确定当前配电网的三相不平衡状态。
[0008]可选的，所述预设平衡度计算规则包括：三相电流平衡度计算规则和三相电压平衡度计算规则。
[0009]可选的，所述三相电流平衡度计算规则为：
[0010][0011]其中，L
x
为三相的电流平衡度；I
x
为x相的电流值；I为三相电流平均值。
[0012]可选的，所述三相电压平衡度计算规则为：
[0013][0014]其中，x为A相或B相或C相；V
x
为三相的电压平衡度；U
x
为x相的电压值；U为三相电压平均值。
[0015]可选的，所述基于所述三相不平衡状态确定对应的三相不平衡调节规则，包括：
[0016]若各相的电流平衡度计算值与对应的电流平衡度标准值之间的差值绝对值小于预设电流平衡差值阈值，且各相的电压平衡度计算值与对应的电压平衡度标准值之间的差值绝对值小于预设电压平衡差值阈值，则判定当前三相平衡状态符合标准，不执行三相不平衡调节；
[0017]可选的，所述基于所述三相不平衡状态确定对应的三相不平衡调节规则，还包括：若各相的电流平衡度计算值与对应的电流平衡度标准值之间的差值绝对值大于预设电流平衡差值阈值，或各相的电压平衡度计算值与对应的电压平衡度标准值之间的差值绝对值大于预设电压平衡差值阈值，则判定当前三相平衡状态不符合标准，基于对应分支节点的历史运行信息判断当前不平衡状态的持续时间状态，基于所述持续时间状态确定对应的三相不平衡调节规则。
[0018]可选的，所述持续时间状态包括：短期随机不平衡状态和长时间规律不平衡状态；所述基于历史运行信息判断当前不平衡状态的持续时间状态，包括：对比当前各分支节点的电气量信息和所述历史运行信息，基于对比结果判定当前不平衡状态为短期随机不平衡状态或长时间规律不平衡状态。
[0019]可选的，所述基于对比结果判定当前不平衡状态为短期随机不平衡状态或长时间规律不平衡状态，包括：若不存在与所述历史运行信息匹配的分支节点的电气量信息，则在预设采集时间范围内持续采集对应分支节点的电气量信息，在每一次完成采集后均计算一次三相不平衡状态，若在所述预设采集时间范围内的计算结果均为三相不平衡状态，则判定所述持续时间状态为长时间规律不平衡状态，否则为短期随机不平衡状态；
[0020]可选的，所述基于对比结果判定当前不平衡状态为短期随机不平衡状态或长时间规律不平衡状态，还包括：若存在与所述历史运行信息匹配的分支节点的电气量信息，则基于该匹配的历史运行信息判断该分支节点的持续用电时间，若所述持续用电时间大于预设持续时间阈值，则判定所述持续时间状态为长时间规律不平衡状态，否则为短期随机不平衡状态。
[0021]可选的，所述基于所述持续时间状态确定对应的三相不平衡调节规则，包括：若判定所述持续时间状态为短期随机不平衡状态，则通过预设的三相不平衡调节装置进行对应分支节点的相序自动调整；若判定所述持续时间状态为长时间规律不平衡状态，则根据预设换相调节算法生成对应的换相规则，该换相规则为对应换相开关在三相之间的投切规则。
[0022]可选的，所述根据预设换相调节算法生成对应的换相规则，包括：基于多层次分类规则和多目标函数规则确定对应的换相调节算法；针对每一分支节点，根据预设固定时间范围内该分支节点的电气量信息确定该分支节点的电气量信息样本序列；根据所述电气量信息样本序列确定对应分支节点的样本均值和样本序列标准差；根据所述样本均值、所述样本序列标准差和中心极限定理，将所述电气量信息样本序列划分为多组；其中，划分获得的多组信息中至少包括无法参与换相动作的换相开关样本组；基于分组结果和预设多目标函数确定换相规则。
[0023]可选的，所述预设多目标函数为：
[0024]C＝{L
max
,N
k
,T
max
,T
z
}
[0025]其中，L
max
为三相最大电流不平衡度；N
k
为需要调节的换相开关的数量；T
max
为换相一周期内单一换相开关的最大动作次数；T
z
为换相一周期内所有换相开关动作次数总和。
[0026]可选的，所述基于分组结果和预设多目标函数确定换相规则，还包括：引入预设权重函数，将所述预设多目标函数转换为单目标函数；基于用户需求确定对应的参考项，进行换相规则确定。
[0027]可选的，所述单目标函数为：
[0028]H＝[w
L
,w
N
,w
T
,w
TZ
][0029]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相不平衡控制方法，其特征在于，所述方法包括：采集配电网各分支节点的电气量信息，获得当前配电网的电气量信息集；基于所述电气量信息集确定当前配电网的三相不平衡状态；基于所述三相不平衡状态确定对应的三相不平衡调节规则，采用所确定的三相不平衡调节规则进行对应分支节点的相序调整。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分支节点的电气量信息至少包括：分支节点所处相位、对应相的电压信号、对应相的电流信号中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述电气量信息集确定当前配电网的三相不平衡状态，包括：根据所述电气量信息集，获得各相的电流值、电压值、三相电流平均值和三相电压平均值；根据预设平衡度计算规则，分别计算各相的电流平衡度和电压平衡度；基于各相的电流平衡度计算值、电压平衡度计算值、电流平衡度标准值和电压平衡度标准值，确定当前配电网的三相不平衡状态。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设平衡度计算规则包括：三相电流平衡度计算规则和三相电压平衡度计算规则。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述三相电流平衡度计算规则为：其中，L
x
为三相的电流平衡度；I
x
为x相的电流值；I为三相电流平均值。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述三相电压平衡度计算规则为：其中，x为A相或B相或C相；V
x
为三相的电压平衡度；U
x
为x相的电压值；U为三相电压平均值。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述三相不平衡状态确定对应的三相不平衡调节规则，包括：若各相的电流平衡度计算值与对应的电流平衡度标准值之间的差值绝对值小于预设电流平衡差值阈值，且各相的电压平衡度计算值与对应的电压平衡度标准值之间的差值绝对值小于预设电压平衡差值阈值，则判定当前三相平衡状态符合标准，不执行三相不平衡调节。8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述三相不平衡状态确定对应的三相不平衡调节规则，还包括：
若各相的电流平衡度计算值与对应的电流平衡度标准值之间的差值绝对值大于预设电流平衡差值阈值，或各相的电压平衡度计算值与对应的电压平衡度标准值之间的差值绝对值大于预设电压平衡差值阈值，则判定当前三相平衡状态不符合标准，基于对应分支节点的历史运行信息判断当前不平衡状态的持续时间状态，基于所述持续时间状态确定对应的三相不平衡调节规则。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述持续时间状态包括：短期随机不平衡状态和长时间规律不平衡状态；所述基于历史运行信息判断当前不平衡状态的持续时间状态，包括：对比当前各分支节点的电气量信息和所述历史运行信息，基于对比结果判定当前不平衡状态为短期随机不平衡状态或长时间规律不平衡状态。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于对比结果判定当前不平衡状态为短期随机不平衡状态或长时间规律不平衡状态，包括：若不存在与所述历史运行信息匹配的分支节点的电气量信息，则在预设采集时间范围内持续采集对应分支节点的电气量信息，在每一次完成采集后均计算一次三相不平衡状态，若在所述预设采集时间范围内的计算结果均为三相不平衡状态，则判定所述持续时间状态为长时间规律不平衡状态，否则为短期随机不平衡状态。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于对比结果判定当前不平衡状态为短期随机不平衡状态或长时间规律不平衡状态，还包括：若存在与所述历史运行信息匹...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建，霍超，张港红，李大鹏，于华东，赵猛，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：