[發明專利]一種新型功率實時運算的智能電量平衡方法

無效

• 申請號: 201310674023.6
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103701116A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 趙明;沈發榮;張浩;陳紅;賽俊聰;吳艷偉;文志勇
• 申請（專利權）人: 云南電力試驗研究院(集團)有限公司電力研究院;云南電網公司技術分公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

1.一種新型功率實時運算的智能電量平衡方法，其特征在于：包含數學模型設立、建立有功功率、有功電量的計算方法；是指根據電廠或電站和配電系統的廠用電分布特點,分區域、分系統對多功能電能表進行電能量信息采集和電能平衡；采集多功能電能表數據經處理后由光纖傳輸至數據分析處理區，并由電能效在線監測管理系統進行二次處理提供前端顯示、分析、打印；

其中：

1）單相交流電的瞬時功率、平均功率和有功電量的計算方法

在某一時刻t，任意一相交流電源輸送給負載的有功功率定義為瞬時功率p_p(t),用下式進行計算：

平均功率P表示負載消耗的有功功率，用瞬時功率的均值表示，單位是千瓦（kW）

P=1T∫0Pp(t)dt=1T∫0Tpp(t)dt=1T∫0Tu(t)i(t)dt=1T∫0Tu(t)iP(t)dt]]>

正弦條件下

有功電量等于有功功率的積分：

單位是千瓦﹒時（kW.h）

2）三相四線制的瞬時有功功率、平均有功功率和有功電量的計算方法

三相四線電路中總的電能為各相電能之和；因為電能與功率僅差一個時間因子，所以用功率表示單位時間內的電能；

當三相對稱時：（式中：U_P：相電壓有效值；I_P：相電流有效值）

當三相對稱時，三相的瞬時功率為：

上式表明，正弦三相對稱電路任一時刻的瞬時功率值都等于平均功率，因此，我們可以用任意時刻的采樣值，直接算出平均功率，而不必計算一個周期的平均值；

3）三相三線制的瞬時有功功率、平均有功功率和有功電量的計算方法

三相三線制有功電能采用二表法測量和計算，適用于對稱和不對稱三相三線制電路，負載分為Y型負載和Δ負載，負載不同計算方法不同：

（1）Y型負載【星形接法】

對三相三線制電路，采用下式計算每相的有功電能：

由基爾霍夫定律i_a+i_b+i_c=0，把i_b=-(i+i_c)代入上式，得到瞬時功率：

p(t)=(u_aN'-u_bN')i_a+(u_cN'-u_bN')i_c

=u_ab·i_a+u_cb·i_c

平均功率按下式計算：

之間的相角；之間的相角；

當三相對稱時：

Uab=Ubc=Ul=3Ua=3UP;]]>I_a＝I_c＝I_l；

式中：U_l——線電壓有效值；I_l——線電流有效值；

平均功率為：

（2）Δ負載【三角形接法】

利用Δ－Y變換，可以把三角型負載等效變換成星型負載，能夠得到相同的結果；

4）基于功率實時運算的智能電量平衡方法

傳統電量平衡多采用有功電量的平衡方法，本方法采用基于功率實時運算的智能電量平衡方法；假設進入用電系統的瞬時有功功率為P(t)₁、流出用電系統的瞬時有功功率為P(t)₂、用電系統的下掛設備的瞬時有功功率為線路有功損耗為根據能量守恒定律，電量平衡公式如下：

P(t)₁-P(t)₂=(P(t)_n1+P(t)_n2+P(t)_n3+...+P(t)_nn)+P(t)_al

不平衡電量按下式計算：

ΔP(t)=(P(t)₁-P(t)₂)-((P(t)_n1+P(t)_n2+P(t)_n3+...+P(t)_nn)+P(t)_al)

電量不平衡率計算

βp=ΔP(t)(P(t)1-P(t)2)×100%]]>

5）當組建電能效在線監測管理系統或電能量數據自動集抄系統時，采用基于功率實時運算的智能電量平衡方法，可以實現配電系統的在線監測、實時電能平衡，具備高精度、智能化、多功能、實時化等特點，改變傳統電量平衡方法只能做一段時間期間的電量平衡、精度受時間限制、無法適應電能量采集系統對實時性的要求。