[发明专利]一种三相电负荷自动平衡算法

说明书

本发明公开了一种三相电负荷自动平衡算法，涉及供电控制领域，该三相电负荷自动平衡算法包括自适应滤波模块、自动平衡算法模块、负载调整模块三部分，可以滤除电网瞬态波动干扰，提取三相电幅值、电流及其变化趋势等特征值，计算出各相电负荷调整量，充分考虑负载供电优先级，以影响最小方式调整负载，达到负荷平衡的最优状态。

技术领域

本发明涉及供电控制领域，特别涉及一种三相电负荷自动平衡算法。

背景技术

在用电信息采集系统中，有些台区三相电流不平衡度小则20％，高则70％～80％，按规定三相负荷不平衡不能大于15％，计算公式：最大负荷-最小负荷/最大负荷×100％。现有的专利文献中比较有代表性的包括：以专利申请号为201410254961.5的专利“在线自动配电方法及装置”为代表的配电功率平衡方案，通过测量每相电压，将设备挂到电压最高的相线上，或者测量电流，将设备挂到电流最小的相线上。

总体来说，目前功率平衡方案的局限性为：仅根据当前电压、电流的瞬时值或简单平滑滤波处理后数值进行计算分析，分配算法多为简单地向低负载相切换，或简单进行平均值切换，对于电压、电流的变化趋势、切换算法的快速实时性、根据实际负载波动情况的自适应处理、用户供电切换优先级等都没有充分考虑，当电网中负载波动较大时，会造成大量单相用户供电频繁切换，无法达到最优的三相用电平衡状态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三相电负荷自动平衡算法，解决现有三相电负荷平衡策略存在的问题，提供一种高效可靠的方案，引入控制理论中经典与现代科技相结合的神经元PID算法，实现快速三相电负荷平衡，并根据电网负载波动状态，自适应调整器控制参数，快速合理调整各相供电，根据用户优先级进行切换公职，最大限度保证单相用户供电质量。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种三相电负荷自动平衡算法，其特征在于：所述三相电负荷自动平衡算法包括自适应滤波模块、自动平衡算法模块、负载调整模块三部分，该三相电负荷自动平衡算法的工作流程如下：

(1)测量变压器各相线电压、电流值和各负载电压、电流值，并用自适应滤波模块衰减掉不需要的干扰和瞬态波动；

(2)根据变压器各相电流与预期电流平衡值之间的偏差及偏差变化趋势等特征，计算出各相电流预调整量；

(3)按照负载分配原则，将各相线对应负载断开或者接通，实现功率平衡，根据三相电流预调整量，结合各负载电压、电流值，生成最终负载调整控制量，并对负载电压、电流进行分析，如有异常则发出告警。

优选的，所述自适应滤波模块的自适应滤波算法为首先输入信号通过加权后产生一个输出，此输出信号是按照某一规律进行重构的，然后与期望的参考输入或训练信号进行比较形成误差信号，接着用这一误差信号来修正可编程滤波模块的权系数；

其中w_i(n)为滤波器权系数，x(n-i)为i个采样周期前输入信号值,N为滤波器阶数；

误差e(n)的计算式为：e(n)＝d(n)-y(n)

其中d(n)为期望输出值

w_i修正公式w_i(n+1)＝w_i(n)+2μ*e(n)x(n)

其中μ由系统稳定性和迭代运算收敛速度决定的自适应步长，μ的取值应当满足：0＜μ＜1/P_max，其中P_max＝(U_R/2)²，U_R为输入信号峰值。