[發明專利]一種使用均衡尋優算法實現的三相負荷不平衡自動調節方法

有效

• 申請號: 201810422453.1
• 申請日: 2018-05-05
• 公開（公告）號: CN108471128B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 李春海;陳賀;陳洪雨;劉國軍;常生強;支智勇;崔振偉;劉曉龍;李永津;何世鵬;蘆斌;劉朋飛;劉海濤;王強;高勝國;翟志國;張奎仲;張向平;張權;王欣;胡金路;吳納磊;王志輝;李崢
• 申請（專利權）人: 石家莊科林電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 聶旭中;彭競馳

本發明一種使用均衡尋優算法實現的三相負荷不平衡自動調節方法，基于調整裝置實現，調整裝置包括主機和換相開關，主機安裝在配電臺區變壓器下，換相開關安裝在三相四線變單相供電節點上，主機與換相開關有通信連接；換相開關的輸入端連接A、B、C三相，輸出端連接電力用戶線；主機采集變壓器各相的電流值，換相開關采集當前連接供電線路的電流值，并上傳給主機；主機定時讀取三相電流，并計算三相電流的不平衡度，判斷M是否大于15％，若大于15％則主機獲取各換相開關采集的負荷電流數據，根據存儲的數據進行相位平衡計算，得出換相方案進行換相操作，否則結束。其效率遠高于窮舉法，減輕主機負擔。

技術領域

本發明屬于電力系統領域，涉及臺區變電站供電質量的改善技術，具體涉及按均衡尋優算法尋找可調負荷點的三相負荷不平衡的換相調整裝置和自動調整方法。

背景技術

三相不平衡是指在電力系統中三相電流（或電壓）幅值不一致，且幅值差超過規定范圍。在低壓電網中，三相生產用電與單相生活負載混合用電，而且用電客戶以單相居民客戶為主，使單相負荷接入的情況在整個供電系統中占有很大的比例。由于條件和資金限制，單相低壓供電線路延伸過長，再加上單相用戶的不可控增容、大功率單相負載的接入及單相負載用電的不同時性等客觀原因，在配電網中極易造成配電臺區三相負荷分配不均衡。三相負荷分配不均衡會導致線路和配電變壓器的電能損耗增加、配變出力減少、線路末端低電壓嚴重等問題，這就給低壓配電網的安全、穩定及經濟運行帶來較大的負面影響。

為了提升配電臺區供電質量，采取換相措施是治理三相電流不平衡的主要方式。隨著技術的發展，現多采用定期檢測負載情況，根據線路情況，控制換相開關動作完成換相，最終達到三相電流平衡。

中國專利申請CN107196323A公開了一種多目標優化的三相不平衡開關控制方法，在調整過程中，控制器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。

上述方法無疑可以找到最優的換相方案，但隨著開關數量的增加，計算量成指數增長，給控制器帶來巨大負擔。

電網的負荷是一個變化過程，此時達到平衡，一段時間后不平衡的情況有可能再次發生；另外，電網對不平衡有一定的容忍度，因此，只要能滿足電網的要求，不一定要實施最優的換相方案。

發明內容

本申請的目的是提供一種調整策略，在滿足電網對不平衡度要求的前提下，快速實現相位調整，并減少換相開關的操作次數，延長換相開關的使用壽命。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種使用均衡尋優算法實現的三相負荷不平衡自動調節方法，基于調整裝置實現，調整裝置包括主機和換相開關，主機安裝在配電臺區變壓器下，換相開關安裝在三相四線變單相供電節點上，主機與換相開關有通信連接；換相開關的輸入端連接A、B、C三相，輸出端連接電力用戶線；

主機采集變壓器各相的電流值，換相開關采集當前連接供電線路的電流值，并上傳給主機；

關鍵在于：每個變壓器下安裝8-16個換相開關，

所述方法包括以下步驟：

步驟A、主機定時讀取三相電流，比較得出Imax、Imid 、Imin，Imax為三相電流IA、IB、IC中的最大值，Imid為三相電流中的中間值，Imin為三相電流中的最小值，

計算三相電流的不平衡度：M=100%×(Imax－Imin)/Imax，

判斷M是否大于15％，若大于15％則執行步驟B，否則結束；

步驟B、主機獲取各換相開關采集的負荷電流數據，并對應換相開關存儲電流數據，

計算各相上所有換相開關的電流總和，分別為ΣA、ΣB、ΣC，計算Ia=IA－ΣA，Ib=IB－ΣB，Ic=IC－ΣC；