[發明專利]基于背包算法的三相不平衡臺區用戶調整方法

有效

• 申請號: 201710102693.9
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106602583B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 鄧才波;范瑞祥;安義;徐在德;潘本仁;鄒進;周寧;何偉;何昊
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種基于背包算法的三相不平衡臺區用戶調整方法，所述方法通過一段時間臺區用戶的電量對用戶進行三相平衡分配，步驟如下：（1）收集臺區用戶名稱、一段時間內的用電量及用戶所在相位；（2）采用背包算法抽取電量最接近臺區總用電量1/3的用戶組；（3）在剩余用戶中抽取用電量最接近臺區總用電量1/3的另一用戶組；（4）計算獲得用戶組與三相的對應關系，將得到滿足條件的用戶組合理配置到A/B/C三相上，并使調整的用戶數最少。本發明所提出的三相不平衡臺區用戶調整方法,能夠按照一段時間內各用戶電量進行三相平衡調整，而且使調整的用戶數最少，可以使配電出口三相電壓基本平衡，損耗得到有效降低。

技術領域

本發明涉及一種基于背包算法的三相不平衡臺區用戶調整方法，屬配用電技術領域。

背景技術

低壓配電臺區由于用戶接入隨機性造成三相負荷不平衡，三相線路流過的電流有可能差別很大，零線流過的電流也很大，特別是在農村地區，由于下戶線一般為單相接入，不平衡情況更為嚴重。

臺區三相不平衡造成的直接影響之一是末端三相電壓的不平衡。由于零線上流過很大電流產生壓降較大，末端用戶的中性點發生了偏移，造成有些相電壓過高，用戶用電器絕緣老化，使用壽命減少；有些相用戶電壓過低，部分用電器無法啟動，直接影響了用戶的用電體驗。

三相不平衡造成的另一個問題是臺區線損增大。在三相基本平衡的臺區，線路及配變的三相容量能夠得到了充分利用，理論上零線上無電流流過不產生損耗。而在三相不平衡臺區，線路及變壓器三相流過的電流不相等，零線上也流過電流，造成線路及配變損耗增大。

三相不平衡調整的方法主要包括三種，一是通過對各主要分支線電流進行監測和計算，通過一定的算法以自動換相開關對用戶所在相進行實時換相，以達到臺區三相平衡的目標；二是通過在配變出口加裝無功補償及有功轉移裝置對臺區三相電流進行轉移和補償，使三相達到平衡；三是通過對用戶一段時間的電量數據進行分析，通過人工調相的方式調整用戶相別達到臺區三相基本平衡。三種方法各有優劣。第一種方法能夠實時對三相不平衡進行調整，但自動換相開關存在一定的切換時間可能導致用戶短時電壓跌落，造成電燈、電視機閃爍，影響用戶用電體驗。第二種方法對配變三相補償效果最優，但線路不平衡仍然存在，且補償裝置自身存在一定損耗，對臺區整體的降損效果有限。第三種方法在用戶用電規律穩定的臺區較為適用，不增加設備成本，經濟性最好。居民用戶的用電規律較為一致，即中午11至13點、晚上6點至9點為兩個高峰期，其余時間用電量較少，特別適用于第三種方法進行治理。

發明內容

本發明的目的是，為了通過人工調相的方式調整用戶相別達到臺區三相基本平衡，達到臺區電壓平衡和降低線損，本發明公開一種基于背包算法的三相不平衡臺區用戶調整方法。

實現本發明的技術方案是，一種基于背包算法的三相不平衡臺區用戶調整方法，通過一段時間臺區用戶的電量對用戶進行三相平衡分配，步驟如下：

(1)收集臺區用戶名稱、一段時間內的用電量及用戶所在相位；

(2)采用背包算法挑選三組電量最接近臺區總用電量1/3的用戶組X/Y/Z；

(3)將滿足條件的三組用戶組X/Y/Z合理分配到A/B/C三相上，使調整的用戶數最少。

所述方法采用兩次背包算法獲得第一組最接近E/3的用戶組X，其中E為臺區所有用戶電量之和；再次采用背包算法獲得第二組和第三組最接近E/3的用戶組Y和Z，具體步驟如下：

(1)給定背包容量E/3，通過背包算法可以求得總電量最接近E/3且小于E/3的用戶集合X’,該用戶集合的總電量為EX’；

(2)再次給定背包容量為2E/3，通過背包算法可以求得總電量最接近2E/3且小于2E/3的用戶集合，剩余用戶即為電量之和最接近E/3且大于E/3的用戶集合X”，該用戶集合的總電量為EX”；