[发明专利]一种使用均衡寻优算法实现的三相负荷不平衡自动调节方法

说明书

本发明一种使用均衡寻优算法实现的三相负荷不平衡自动调节方法，基于调整装置实现，调整装置包括主机和换相开关，主机安装在配电台区变压器下，换相开关安装在三相四线变单相供电节点上，主机与换相开关有通信连接；换相开关的输入端连接A、B、C三相，输出端连接电力用户线；主机采集变压器各相的电流值，换相开关采集当前连接供电线路的电流值，并上传给主机；主机定时读取三相电流，并计算三相电流的不平衡度，判断M是否大于15％，若大于15％则主机获取各换相开关采集的负荷电流数据，根据存储的数据进行相位平衡计算，得出换相方案进行换相操作，否则结束。其效率远高于穷举法，减轻主机负担。

技术领域

本发明属于电力系统领域，涉及台区变电站供电质量的改善技术，具体涉及按均衡寻优算法寻找可调负荷点的三相负荷不平衡的换相调整装置和自动调整方法。

背景技术

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。在低压电网中，三相生产用电与单相生活负载混合用电，而且用电客户以单相居民客户为主，使单相负荷接入的情况在整个供电系统中占有很大的比例。由于条件和资金限制，单相低压供电线路延伸过长，再加上单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入及单相负载用电的不同时性等客观原因，在配电网中极易造成配电台区三相负荷分配不均衡。三相负荷分配不均衡会导致线路和配电变压器的电能损耗增加、配变出力减少、线路末端低电压严重等问题，这就给低压配电网的安全、稳定及经济运行带来较大的负面影响。

为了提升配电台区供电质量，采取换相措施是治理三相电流不平衡的主要方式。随着技术的发展，现多采用定期检测负载情况，根据线路情况，控制换相开关动作完成换相，最终达到三相电流平衡。

中国专利申请CN107196323A公开了一种多目标优化的三相不平衡开关控制方法，在调整过程中，控制器将所有开关的所有状态进行排列组合，遍历全部开关变换方案，并存储所有开关变换方案对应的三相电流不平衡度，进而进行多目标优化。

上述方法无疑可以找到最优的换相方案，但随着开关数量的增加，计算量成指数增长，给控制器带来巨大负担。

电网的负荷是一个变化过程，此时达到平衡，一段时间后不平衡的情况有可能再次发生；另外，电网对不平衡有一定的容忍度，因此，只要能满足电网的要求，不一定要实施最优的换相方案。

发明内容

本申请的目的是提供一种调整策略，在满足电网对不平衡度要求的前提下，快速实现相位调整，并减少换相开关的操作次数，延长换相开关的使用寿命。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种使用均衡寻优算法实现的三相负荷不平衡自动调节方法，基于调整装置实现，调整装置包括主机和换相开关，主机安装在配电台区变压器下，换相开关安装在三相四线变单相供电节点上，主机与换相开关有通信连接；换相开关的输入端连接A、B、C三相，输出端连接电力用户线；

主机采集变压器各相的电流值，换相开关采集当前连接供电线路的电流值，并上传给主机；

关键在于：每个变压器下安装8-16个换相开关，

所述方法包括以下步骤：

步骤A、主机定时读取三相电流，比较得出Imax、Imid 、Imin，Imax为三相电流IA、IB、IC中的最大值，Imid为三相电流中的中间值，Imin为三相电流中的最小值，

计算三相电流的不平衡度：M=100%×(Imax－Imin)/Imax，

判断M是否大于15％，若大于15％则执行步骤B，否则结束；

步骤B、主机获取各换相开关采集的负荷电流数据，并对应换相开关存储电流数据，

计算各相上所有换相开关的电流总和，分别为ΣA、ΣB、ΣC，计算Ia=IA－ΣA，Ib=IB－ΣB，Ic=IC－ΣC；