[发明专利]基于智能电表大数据的台区变压器三相不平衡治理方法

说明书

一种基于智能电表大数据的台区变压器三相不平衡治理方法。首先，从用电信息采集系统提取台区变压器及其所属用户智能电表电压序列数据、电流序列数据；接着，计算每个用户与台区变压器A、B、C三相电压序列数据之间相关系数，识别每个用户的相序；然后，基于遗传算法搜寻一种最优的台区用户相序组合以使该台区变压器三相不平衡度最小。配电运维检修人员可以根据上述最优的台区用户相序组合精准地调整用户相序以降低台区变压器三相不平衡度，有效解决了单依靠人工经验调整用户相序效果差、工作效率低、成本高问题。

技术领域

本发明属于配电自动化技术领域，涉及台区变压器三相不平衡治理领域，尤其涉及一种基于智能电表大数据的台区变压器三相不平衡治理方法。

技术背景

我国低压配电网普遍采用三相四线制接线方式,由于用户侧几乎都是单相负载，而且用电具有很强随机性，配电变压器极易出现三相不平衡。三相不平衡不仅会引起变压器可用容量减小、资产寿命缩短、线路损耗增加，而且会带来电能质量问题,降低用户满意度。目前针对三相不平衡问题，通常有几种解决方案：1)在变压器低压侧安装无功补偿装置对三相不对称负荷进行调补以降低不平衡度，但是设备投入成本大、维护成本高；2)在低压线路配置适量的低压负荷在线换相开关，自动调整用电负荷相序以实现三相负荷平均分配，但是如何根据线路拓扑结构在线路合理位置配置适量换相开关比较困难；3)依靠人工经验采用试错法离线调整用电负荷接入相序，尽量使三相负荷达到平衡状态，通常情况下效果较差。随着智能电表及用电信息采集系统推广普及，电网公司积累了海量台区变压器监测数据和用户用电数据，基于智能电表大数据分析开展台区变压器三相不平衡治理是切实可行的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于智能电表大数据的台区变压器三相不平衡治理方法，可有效降低台区变压器三相不平衡度，有效解决了依靠人工经验调整用户相序效果差、工作效率低、成本高问题。

本发明采用了以下技术方案：

一种基于智能电表大数据的台区变压器三相不平衡治理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：从配电网运行监测系统选取三相不平衡度大于不平衡阈值的台区变压器；从用电信息采集系统提取台区变压器A、B、C三相及其所属用户某段时间电压序列数据、电流序列数据；

步骤2：计算每个用户与所属台区变压器A、B、C三相电压序列之间相关系数，每个用户相序是该用户与所属台区变压器A、B、C三相中相关系数最大的相序。

步骤3：根据步骤2得到的所述台区变压器的所有用户相序即台区用户相序组合，基于用户电流序列数据计算所述台区变压器A、B、C三相电流序列数据，进而计算台区变压器三相平均不平衡度；

步骤4：搜索最优的台区用户相序组合以使台区变压器三相平均不平衡度最小；

步骤5：配电运维检修人员根据上述最优的台区用户相序组合调整用户相序，以降低台区变压器三相不平衡度。

本发明进一步包括以下优选方案：

在所述步骤1中，不平衡阈值取值为30％。

在所述步骤3中，根据台区用户相序组合，基于用户电流序列数据计算台区变压器A、B、C三相电流序列数据，进而计算台区变压器三相平均不平衡度，包括：

步骤31：假设A相用户集合U_A＝{u₁,u₂,...,u_i,...,u_l}，其中用户u_i电流序列为I_i＝{i_i1,i_i2,...,i_ij,...,i_im}，通过A相所有用户电流序列求和得出A相电流序列为：