[发明专利]基于换相开关组网的三相不平衡负载切换方法

权利要求书

1.基于换相开关组网的三相不平衡负载切换方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，主控箱分别通过TA1、TA2、TA3与低压配电网的相线A相、相线B相、相线C相相连；第1组负载1通过第1组换相箱分别与相线A相、相线B相、相线C相相连；第2组负载2通过第2组换相箱分别与相线A相、相线B相、相线C相相连；第3组负载3通过第3组换相箱分别与相线A相、相线B相、相线C相相连；第4组负载4通过第4组换相箱分别与相线A相、相线B相、相线C相相连；第n组负载n通过第n组换相箱分别与相线A相、相线B相、相线C相相连；主控箱通过RS485转433MHz射频的方式与第1组换相箱、第2组换相箱、第3组换相箱、第4组换相箱……第n组换相箱进行无线通信；主控箱根据负载波动情况，每隔T小时向各个换相箱发送一次电流值召唤命令；

步骤2，第1组换相箱、第2组换相箱、第3组换相箱、第4组换相箱……第n组换相箱接收到主控箱的电流值召唤命令，先按照全波傅里叶算法采集电流值，然后按照设定的时间窗N处理方法处理并上传电流值；

步骤2所述的时间窗N处理方法为：在第1组换相箱、第2组换相箱、第3组换相箱、第4组换相箱……第n组换相箱中设定一个时间窗N，N为自然数，N个采样点根据均方根加权平均算法计算一次换相箱出口端的电流值，作为电流实测值I_s进行上送，采样时间窗N可以根据负荷特性，设定为定时2mins、10mins、20mins，与此相对应台区内各个开关也只进行1次换相操作，电流实测值I_s按照下式实施，

式(1)中，I_s表示一个换相箱出口端的电流实测值，N表示N个采样点，I_n表示每一个时刻的电流值；

步骤2所述的全波傅里叶算法，其采样频率为1600HZ，在一个周期内采样32个点进行计算；

步骤3，主控箱根据第1组换相箱、第2组换相箱、第3组换相箱、第4组换相箱……第n组换相箱上传的电流值I＝[I_s1,I_s2,I_s3,…,I_sn]的大小和各电流值所连接的相线，计算各相总电流I_A，I_B，I_C值，据此计算三相电流不平衡度σ，如果σ≤15％，转向步骤9，如果σ＞15％，转向步骤4，三相不平衡度目标函数表示为：

式(2)中，σ表示三相电流不平衡度，max{I_A,I_B,I_C}表示A相、B相、C相三相电流的最大值，min{I_A,I_B,I_C}表示A相、B相、C相三相电流的最小值；

步骤4，确定负载转移方向，ε₁＝max{I_A,I_B,I_C}为重载相，ε₂＝min{I_A,I_B,I_C}为轻载相，转移方向为重载相向轻载相转移，如果ε₁＝I_A，ε₂＝I_B,则负载转移方向为从A相向B相转移；

步骤5，确定待转移负载大小，三相电流的平均值为I_av＝(I_A+I_B+I_C)/3，待转载量为：Δ＝I_av-ε₂；

步骤6，确定待动作的换相箱号，筛选出ε₁中任意一个负载电流值或者任意两个负载电流值的相加值等于或者接近Δ，使用逐项做差的方法来确定，选择与Δ差值最小的个体或者组合所代表的箱号作为待动作的换相箱号；

步骤7，预测转移后三相不平衡度σ₁，如果σ₁≤15％，转向步骤8；如果15％＜σ₁≤σ，记录下当前待转移换相箱号，以预测转移后的三相电流值作为当前三相电流值，转向步骤4；

步骤8，主控箱向各个需要进行负载切换的换相箱发送换相命令，换相箱进行负载投切；

步骤9，换相成功，本轮负载投切结束。