[发明专利]一种用于低压配电网的电力负载均衡方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及低压配电网三相负载均衡技术，尤其涉及一种用于低压配电网三相负载动态调整的实现低压配电网三相负载均衡的用于低压配电网的电力负载均衡方法，及用于实现该方法的一种用于低压配电网的电力负均衡装置，本发明属于低压配电网配电技术领域。

背景技术

众所周知，低压配电网的三相电流不平衡一直都困扰供电单位的主要问题之一，低压配网的安全与可靠性直接影响着电力用户的生产与生活，也影响电力部门配网供电设备的安全与自身经济效益。低压配电网的配电变压器的负载一般由三相负载与单相负载混合组成，居民用电均为单相负载，配网比较复杂，尤其大量单相负载接入低压配电网的配电系统，并且负载大小不同和用电时间不同，所以，电网中三相间的不平衡电流是客观存在的，并且这种用电不平衡状况无规律性，也无法事先预知。导致了低压供电系统三相负载的长期性不平衡，使配网三相电流更加地不平衡，随之造成不少故障，如在用电高峰期变压器单相负载过大而导致烧坏，单相负载过大导致三相过度的不平衡、零线故障增加、大片区域性“群烧”现象时有发生，因此，解决低压配网三相不平衡问题势在必行、尤为重要。这不仅增加线路损耗和配变损耗，还会造成线路三相电压的不平衡，而三相负载不平衡运行对低压配电网有很大影响，对电能质量和供电质量有着严重的影响，同时也会加快配变设施的老化，减少配电变压器的出力情况。

由上述可知，用电系统的三相负载不平衡对变压器、电气设备以及用电系统的危害和影响是十分严重的，尤其是对电力能源的充分有效利用构成极大的障碍。在电力供应紧缺的今天，解决用电系统的三相不平衡问题已经是迫在眉睫的任务了。

国、内外对低压配电网三相负载不平衡的问题均进行了深入的研究。如国外使用先进电子技术把不平衡的三相电流经过交流→直流→交流的一系列变换，然后得到稳压，稳频、稳相的交流电，相当于一台三相电动机拖动一台三相发电机，虽然可消除相应电网的不平衡电流，但成本高、价格昂贵，谐波污染比较严重，目前还仅适用于某些特殊小范围。在国内有用单相电容器分相无功补偿系统对负载进行补偿，可以将无功电流部分补偿掉，而对于不对称的有功电流部分却无能为力，有时可以使三相电流的向量不对称，零线上仍有相当的电流流过，又因单相负载变化随机性很大，中性点位移仍然突出，效果不够理想。因此供电部门常常只能采用人工分线的方式进行负载调整，从而影响持续供电。

发明内容

针对现有技术中存在的诸多缺点和不足，本发明目的是提供一种用于低压配电网的可以实时变换用电终端接入相别的低压配电网电力负载均衡方法。用电终端通过换相装置接入低压配电网的其中一相，换相装置内置有相别切换模块、通信模块和采集模块，采集模块用于采集用电终端的电流、电压、功率等负载信息；控制主站内置有数据处理模块和通信模块，数据处理模块用于计算处理来自用电终端的负载信息，计算接入低压配电网的每一相的总负载信息、相平均总负载息及低压配电网的三相负载不平衡度，获取从总负载信息大的相别切换到总负载信息小的相别的相别对和需要进行相别切换的用电终端。换相装置的通信模块和控制主站的通信模块进行通信连接，实现换相装置和控制主站间的数据传输。换相装置根据收到的控制主站发送的相别切换信号，实时进行接入低压配电网的用电终端的接入相别的切换，使接入低压配电网的用电终端的负载尽可能均匀地分配在低压配电网的三相线上，实现低压配电网三相负载平衡，有效降低线损，改善供电质量。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是提供一种用于低压配电网的电力负载均衡方法，其设计要点于，包括以下步骤：

步骤1，采集接入低压配电网的各个用电终端的负载信息；

步骤2，根据所述用电终端的负载信息计算低压配电网的每一相的总负载信息及低压配电网的三相负载不平衡度；

步骤3，若低压配电网的三相负载不平衡度小于平衡阈值，则执行步骤7；若不小于平衡阈值，则执行步骤4；

步骤4，确定低压配电网的相间需要进行相负载调整的相别对和所述相别对的两相别之间需要调整的负载信息的调整量值，以使低压配电网的三相负载不平衡度小于平衡阈值；所述相别对由总负载信息大的相别和总负载信息小的相别构成；

步骤5，在所述相别对的总负载信息大的相别上的用电终端中选择用电终端，且所选择的用电终端的负载信息之和与所述调整量值相当，以使低压配电网的三相负载不平衡度小于平衡阈值；

步骤6，把所选择的用电终端的接入相别由当前接入相别切换到所述相别对的总负载信息小的相别；若在采样周期内，则执行步骤2，若采样周期结束，则执行步骤7；