[發明專利]一種多目標優化的三相不平衡開關控制方法

有效

• 申請號: 201610146222.3
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN107196323B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 尹元亞;劉洋洋;葉衛華;繆偉;夏民;崔椿洪;葛明明;袁蒙;賁寶強;周嫻姊;任思源
• 申請（專利權）人: 中電普瑞科技有限公司;國網安徽省電力公司蕪湖供電公司;南京南瑞集團公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明涉及一種多目標優化的三相不平衡開關控制方法，包括：根據采樣電流計算出對應的三相電流不平衡度；在三相不平衡開關接入電網進行工作后，控制器循環檢測三相電流值及各相電流的不平衡度，若三相電流平衡，則不做任何操作，等待下一次檢測指令；若發現某相電流不平衡度超過設定值，則判斷變壓器負荷情況，再調節三相不平衡開關；進入至三相不平衡開關調節過程時，控制器將將所有開關的所有狀態進行排列組合，遍歷全部開關變換方案，并存儲所有開關變換方案對應的三相電流不平衡度，進而進行多目標優化。本發明可定期主動監測負載情況，實現實時監控，解決開關故障情況、開關壽命等多種現實問題，避免大電流換相、某一開關頻繁換相的問題。

技術領域

本發明涉及一種三相不平衡控制方法，具體涉及一種多目標優化的三相不平衡開關控制方法。

背景技術

在低壓配電網系統中，存在大量的單相、不對稱負荷，三相負荷運行隨機變化，這些負荷會使配電系統產生三相不平衡，導致供電系統三相電壓、電流的不平衡，產生負序電壓和負序電流，降低供電電能質量，嚴重時影響用戶的正常用電，同時增加線路及變壓器損耗，降低供電可靠性，甚至會引起大面積停電，中性線燒斷等嚴重的后果。

三相不平衡治理是為保證電網穩定，提高電能質量，降低線路損耗的一種重要手段，而利用換相開關進行三相不平衡治理是目前一種主要的調節方式。在利用換相開關進行三相不平衡治理的過程中，需要綜合考慮電網運行過程中的多種復雜工況，同時又要兼顧開關切換壽命及切換頻率，在保證換相過程不停電，同時對電網系統無沖擊的前提下，配網三相不平衡治理的應用，將大幅提高配電網穩定運行水平。

最先應用于三相不平衡治理的裝置是投切交流接觸器，這是一種傳統的負載投切方式，由于三相交流電的相位互成120°，對交流接觸器投切控制，理論上不存在最佳操作相位點，使得它投入或切除電網時，要產生一個暫態的過渡過程，；在切換容性負載時，由于容性負載電壓不能瞬變，交流接觸器投切電網時，由于其相位點是隨機的，所以會產生幅值很大、頻率很高的浪涌電流。

新型換相開關三相不平衡治理裝置采用接觸器與晶閘管并聯使用的方式，結合接觸器運行功耗小和晶閘管開關速度快的特點。新型換相開關三相不平衡治理裝置同時具備了交流接觸器和電力電子投切開關二者的優點，換相過程不停電，同時對系統無沖擊。對于配電網的三相不平衡治理需在片區內安裝多套新型換相開關，因此需要考慮電網運行的多種復雜工況，通過換相開關的動作來調節負載在電網中的分配，達到三相平衡的目的。

發明內容

針對三項不平衡治理裝置的控制策略，本發明的目的是提供一種多目標優化的三相不平衡開關控制方法，可定期主動監測負載情況，實現實時監控，不僅考慮到開關故障情況、開關壽命等多種現實問題，同時做到了盡量避免大電流換相、盡量避免某一開關頻繁換相等關鍵技術，尋求最優化開關動作方案，最終使得三相電流達到平衡。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

本發明提供一種多目標優化的三相不平衡開關控制方法，其改進之處在于，所述方法包括下述步驟：

步驟1：根據采樣電流計算出對應的三相電流不平衡度；

步驟2：在三相不平衡開關接入電網進行工作后，控制器根據設定的時間周期，循環檢測三相電流值及各相電流的不平衡度，若三相電流平衡，則不做任何操作，等待下一次檢測指令；

步驟3：若發現某相電流不平衡度超過設定值10％-15％(設定值可根據具體需要選定)，則控制策略為判斷變壓器負荷情況，再調節三相不平衡開關；

步驟4：進入至三相不平衡開關調節過程時，控制器將首先將所有開關的所有狀態進行排列組合，遍歷全部開關變換方案，并存儲所有開關變換方案對應的三相電流不平衡度，進而進行多目標優化。

進一步地，所述步驟1中，根據采樣電流計算出對應的三相電流不平衡度的公式如下：