一种适配多场景的台区三相负荷调优方法技术

本发明专利技术涉及配电网降损技术领域，提出了一种适配多场景的台区三相负荷调优方法，包括：进行分时三相不平衡度分析，得到分时台区出口采集电流三相不平衡度、分时台区出口计算电流三相不平衡度及分时低压负荷平均三相不平衡度；根据分时台区出口采集电流三相不平衡度、分时台区出口计算电流三相不平衡度及分时低压负荷平均三相不平衡度，从历史数据集中选取多组重点关注时刻数据；选择一种调优方式，对多组重点关注时刻数据分别进行三相不平衡调优操作，得到多组调优结果数据；根据预设条件，选择一组调优结果数据，其对应的重点关注时刻作为候选典型时刻，通过上述技术方案，解决了相关技术中三相负荷调优策略线损率高的问题。相关技术中三相负荷调优策略线损率高的问题。相关技术中三相负荷调优策略线损率高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种适配多场景的台区三相负荷调优方法


[0001]本专利技术涉及配电网降损
，具体的，涉及一种适配多场景的台区三相负荷调优方法。

技术介绍

[0002]三相不平衡是指在电力系统中三相电流或电压幅值不一致，且幅值差超过规定范围。导致电流或电压不平衡的原因主要有单相用户负载功率、用电时段不同，规划设计未考虑三相平衡、施工接线不规范、用户接入相分布不均等。台区三相不平衡会造成配变出力减少、寿命降低甚至烧毁，末端低电压影响用电设备安全运行以及用户用电质量，另外，台区三相不平衡也是造成台区高损的一个主要因素。
[0003]随着经济的发展，在配电网领域，对于低压配电网的台区降损管理是一个较为复杂的问题，由于影响线损率的因素很多，因此，在优化台区三相不平衡引起的损耗时，需要综合考虑不同的地理环境、负荷分布、用户接入方式等情况，当前由优化算法求解三相不平衡问题，可以采用目前广泛使用的多种算法得以实现，比如遗传算法等，基本是以零线最小为调优目标，并未考虑时序负荷波动对调优策略及线损率的影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种适配多场景的台区三相负荷调优方法，解决了相关技术中三相负荷调优策略线损率高的问题。
[0005]本专利技术的技术方案如下：包括：进行分时三相不平衡度分析，得到分时台区出口采集电流三相不平衡度、分时台区出口计算电流三相不平衡度及分时低压负荷平均三相不平衡度；
[0006]根据分时台区出口采集电流三相不平衡度、分时台区出口计算电流三相不平衡度及分时低压负荷平均三相不平衡度，从历史数据集中选取多组重点关注时刻数据；所述历史数据集包括任一典型日96点断面数据或多个典型日N个时刻断面数据；所述断面数据具体包括出口电流、电流不平衡度、用户负荷波动和负荷距；
[0007]选择一种调优方式，对多组重点关注时刻数据分别进行三相不平衡调优操作，得到多组调优结果数据；根据预设条件，选择一组调优结果数据，其对应的重点关注时刻作为候选典型时刻；
[0008]对所述候选典型时刻进行有效性验证操作，如果验证通过，则将所述候选典型时刻作为调优典型时刻，所述调优典型时刻对应的日期为调优典型日；否则，切换调优方式，重新执行三相不平衡调优操作，直到遍历所有的调优方式；
[0009]其中，所述从历史数据集中选取多组重点关注时刻数据，具体包括：
[0010]将所述历史数据集中的数据组按照出口电流从大到小的顺序排序，选取前E个数据组；
[0011]将所述E个数据组按照台区出口计算电流不平衡度从大到小的顺序排序，选取前F
个数据组；
[0012]从所述F个数据组中选出其用户负荷波动和负荷距在设定范围内的前G个数据组；其中，负荷距为每个低压用户到台区出口的电气距离；
[0013]从所述G个数据组中选取前H个数据，作为多组重点关注时刻数据。
[0014]进一步，所述预设条件具体包括：接收到用户输入的调优结果选项或者从满足设定标准的调优结果中选择一种调优结果；所述设定标准具体为：调优之后线损电量和线损率均降低，且调优变动率小于50％；所述调优变动率为：调优之后用户相别发生变化的数量与调优的用户总量的比值。
[0015]进一步，所述调优方式包括：I类调优方式、II类调优方式和III类调优方式，
[0016]所述I类调优方式具体为：单线制用户参与三相不平衡调优操作，三相四线制用户不参与三相不平衡调优操作；
[0017]所述II类调优方式具体为：单三相用户均参与三相不平衡调优操作；
[0018]所述III类调优方式具体为：单线制用户不参与三相不平衡调优操作、三相四线制用户参与三相不平衡调优操作；
[0019]所述I类调优方式的操作步骤具体包括：
[0020](1)基于CPLEX求解器建立线性规划模型
[0021]用Iai、Ibi、Ici分别代表表箱下第i用户的A、B、C相电量折算电流，用Xai、Xbi、Xci分别代表表箱下第i用户相别，得知表箱的A、B、C相电量折算电流Ia、Ib、Ic形式如下：
[0022][0023]其中，i＝1，...，m，m为参与调优的用户总量；
[0024](2)添加模型约束条件
[0025]为保证所得到各级表箱的零序电流I
n
最小，规划模型作出如下约束条件：
[0026][0027]基于CPLEX求解器取最优解，得出各表箱下用户调优之后的分布情况；
[0028](3)以调相用户数量最低为目的，制定最终调相方案
[0029]按照调优方式，将用户分类I类用户、II类用户和III类用户，所述I类用户按照I类调优方式进行调优操作，所述II类用户按照II类调优方式进行调优操作，所述III类用户按照III类调优方式进行调优操作，分别将调优前后用户相别未发生变化的数量集进行统计汇总，形成三阶矩阵分布，形式如下：
[0030][0031]为求得三类用户相别未变化总量的值最大，各取出三类用户其中的一项，且满足以下条件：
[0032]maxS＝S
1x
+S
2y
+S
3z
(x，y，z∈(1，2，3)，x≠y≠z)
[0033]由此可以确定出三类用户集的调优相别，并将调优相别赋给集合中各个用户，最终达到台区三相不平衡调优的目的。
[0034]进一步，所述II类调优方式的操作步骤具体包括：
[0035](1)表箱前单线制导线转换成三相四线制
[0036]首先将表箱前单线制导线根据电路拓扑，将单线制导线折算到三相四相制，此时表箱内用户的相别可以是A/B/C三相中的任意一相，并将所有用户均进行三相不平衡调优操作；
[0037](2)基于CPLEX求解器建立线性规划模型
[0038]用Iai、Ibi、Ici分别代表表箱下已经求出的第i用户的A、B、C相电流，由此可得知表箱的A、B、C相电流Ia、Ib、Ic形式如下：
[0039][0040]其中，i＝1，...，m，m为参与调优的用户总量；
[0041](3)添加模型约束条件
[0042]为保证所得到各级表箱的零序电流I
n
最小，规划模型作出如下约束条件：
[0043][0044]基于CPLEX求解器取最优解，最终得出虚拟表箱下用户具体在三类集合的分布情况；
[0045](4)以调相用户数量最低为目的，制定最终调相方案
[0046]根据上述三类集合中存在的用户的原相别，可通过构建三阶矩阵的方式，求得最终调相方案，分别将调优前后用户相别未发生变化的数量进行统计汇总，形成三阶矩阵分布，形式如下：
[0047][0048]为求得三类用户相别未变化总量的值最大，各取出三类用户其中的一项，且满足以下条件：
[0049]max S＝S
1x
+S
2y
+S
3z
(x，y，z∈(1，2，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适配多场景的台区三相负荷调优方法，其特征在于，包括：进行分时三相不平衡度分析，得到分时台区出口采集电流三相不平衡度、分时台区出口计算电流三相不平衡度及分时低压负荷平均三相不平衡度；根据分时台区出口采集电流三相不平衡度、分时台区出口计算电流三相不平衡度及分时低压负荷平均三相不平衡度，从历史数据集中选取多组重点关注时刻数据；所述历史数据集包括任一典型日96点断面数据或多个典型日N个时刻断面数据；所述断面数据具体包括出口电流、电流不平衡度、用户负荷波动和负荷距；选择一种调优方式，对多组重点关注时刻数据分别进行三相不平衡调优操作，得到多组调优结果数据；根据预设条件，选择一组调优结果数据，其对应的重点关注时刻作为候选典型时刻；对所述候选典型时刻进行有效性验证操作，如果验证通过，则将所述候选典型时刻作为调优典型时刻，所述调优典型时刻对应的日期为调优典型日；否则，切换调优方式，重新执行三相不平衡调优操作，直到遍历所有的调优方式；其中，所述从历史数据集中选取多组重点关注时刻数据，具体包括：将所述历史数据集中的数据组按照出口电流从大到小的顺序排序，选取前E个数据组；将所述E个数据组按照台区出口计算电流不平衡度从大到小的顺序排序，选取前F个数据组；从所述F个数据组中选出其用户负荷波动和负荷距在设定范围内的前G个数据组；其中，负荷距为每个低压用户到台区出口的电气距离；从所述G个数据组中选取前H个数据，作为多组重点关注时刻数据。2.根据权利要求1所述的一种适配多场景的台区三相负荷调优方法，其特征在于，所述预设条件具体包括：接收到用户输入的调优结果选项或者从满足设定标准的调优结果中选择一种调优结果；所述设定标准具体为：调优之后线损电量和线损率均降低，且调优变动率小于50％；所述调优变动率为：调优之后用户相别发生变化的数量与调优的用户总量的比值。3.根据权利要求1所述的一种适配多场景的台区三相负荷调优方法，其特征在于，所述调优方式包括：I类调优方式、II类调优方式和III类调优方式，所述I类调优方式具体为：单线制用户参与三相不平衡调优操作，三相四线制用户不参与三相不平衡调优操作；所述II类调优方式具体为：单三相用户均参与三相不平衡调优操作；所述III类调优方式具体为：单线制用户不参与三相不平衡调优操作、三相四线制用户参与三相不平衡调优操作；所述I类调优方式的操作步骤具体包括：(1)基于CPLEX求解器建立线性规划模型用Iai、Ibi、Ici分别代表表箱下第i用户的A、B、C相电量折算电流，用Xai、Xbi、Xci分别代表表箱下第i用户相别，得知表箱的A、B、C相电量折算电流Ia、Ib、Ic形式如下：
其中，i＝1，...，m，m为参与调优的用户总量；(2)添加模型约束条件为保证所得到各级表箱的零序电流I
n
最小，规划模型作出如下约束条件：基于CPLEX求解器取最优解，得出各表箱下用户调优之后的分布情况；(3)以调相用户数量最低为目的，制定最终调相方案按照调优方式，将用户分类I类用户、II类用户和III类用户，所述I类用户按照I类调优方式进行调优操作，所述II类用户按照II类调优方式进行调优操作，所述III类用户按照III类调优方式进行调优操作，分别将调优前后用户相别未发生变化的数量集进行统计汇总，形成三阶矩阵分布，形式如下：为求得三类用户相别未变化总量的值最大，各取出三类用户其中的一项，且满足以下条件：maxS＝S
1x
+S
2y
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙杰，李硕，张晓，周兴华，蔡正勇，宁杰，谢理强，张慧敏，李磐旎，刘夏丽，李盖，冯超，张文科，
申请(专利权)人：北京中恒博瑞数字电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：