[发明专利]基于换相开关组网的三相不平衡负载切换方法

摘要

基于换相开关组网的三相不平衡负载切换方法，低压配电台区换相开关系统包括一台主控箱，进行三相电压、电流测量和不平衡度计算，多台换相箱进行负载相序的不断电切换，换相箱输入端接A、B、C三相电网，输出端接单相负载；当多台换相箱组网运行时，各个换相箱采集各自所接负载的电流值并通过433MHz无线通信传回到主控开关箱，主控开关箱计算三相不平衡度，并决策出哪一个开关箱需要投切，具体投切到哪一相，选择最优的开关组合；本发明提高了三相不平衡度计算的准确性；该方法为了降低开关器件的损耗，保障换相箱长期运行安全平稳，提高了换相开关系统的安全性和供电的可靠性。

主权项

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。