[发明专利]一种基于贪心策略的用户三相不平衡调整方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动控制领域，具体涉及一种基于贪心策略的用户三相不平衡调整方法。

背景技术

我国的电力用户众多，分散广阔，三相四线的配电网和两线的配电网同时存在如图1所示，造成了三相负荷不平衡问题。三相不平衡对工农业生产有多种危害，造成无效线损的增加，降低了电能的质量。这类配电变压器供电面积较大，输送线路长，负载分散，且三相负载和单相负载并存，如果各相负载分配不均匀，配电变压器在运行中就必然存在着三相负载不平衡的问题，这是配电生产运行中需要解决的一个重要问题。

同时，三相不平衡造成了局部地区的变压器负载压力过大，变压器温度升高，在一定程度上减少了电气系统的工作寿命。三相不平衡调整的基本策略是调整三相负荷的值，使得台区三相电荷平均分配，理想的目标是使得零相电流接近于零。但是由于用户处的电流计算较难实现、用户电荷差距较大，很难从经典的定义式中求得不平衡度的实际值。

中国电机工程学报2015年9期《配电台区三相负荷不平衡实时在线治理方法研究》提出一种配电台区三相负荷不平衡实时在线治理方法，介绍了该方法总体思路以及适配的低压负荷在线自动换相装置和控制终端的功能实现方案，通过仿真分析验证了方法的有效性。但其方法在实际操作中过于复杂，调节的用户数目多，会造成小用户的反复调节，在实际操作中往往难以实现。

电网技术2010年7期《三相三线制系统电压不平衡度计算方法》在三相三线制供电方式下，分析比较了目前计算三相电压不平衡度方法的精度和优缺点，提出了适用于三相三线制系统的电压不平衡度计算新方法。但是该方法处理的数据过分单一，对多元数据处理效果较差，而且计算精度低，实际数据调配时难以达到15％以下。

已公开的的《三相负荷不平衡自动调整装置》专利(201210181817.4)，研究了一种三相负荷不平衡自动调整装置，包括检测记录模块、逻辑控制模块和执行模块，重点在于自动调整三相负荷不平衡，杜绝因三相负荷不平衡造成的用户设备和配变的烧毁。但是其方法往往考虑大电量用户的权重，得到的不平衡度精度较低。

以上三种方法针对某一时刻的不平衡度进行调整，而实际电网系统中，电压、电流、负荷的变化往往呈现一定的周期性变化，使得不平衡度呈现一种根据采样时间离散变化的趋势，当传感器采集的数据在通信过程中存在误差时，往往不能很好的得到不平衡度的值，在实际场景中的适用范围有限。

发明内容

本发明提供一种基于贪心策略的用户三相不平衡调整方法，以解决实际电网中的三相不平衡问题，通过基于长时间累积量的观测数值，利用贪心策略形成新的负载平衡的调整方式，对台区的电荷值进行了重新分配，能够有效处理实际电网中的三相不平衡问题，为提高配电网台区的电能质量提供有益保障。

本发明采取的技术方案是，包括下列步骤：

(1)根据实际的电网结构，利用智能电能表载波通信得到A、B、C三相用户电量数据。

(2)基于电荷累积量的三相不平衡广义定义，提出用户调整目标模型；

(3)根据贪心策略，得到最优的调整方案；

(4)利用迭代求解，得到三相电量分配结果。

本发明所述步骤(1)中电量数据说明：

A相有L个用户，A相的用户电量数据为W(A₁),W(A₂)…W(A_L)；B相有M个用户，B相的用户电量数据为W(B₁),W(B₂)…W(B_M)；C相有N个用户，C相的用户电量数据为W(C₁),W(C₂)…W(C_N)；

本发明所述步骤(2)的三相不平衡广义定义，国家电网公司将三相不平衡定义为负荷最大相电流值与负荷最小相电流值的函数，如公式(1)所示：

其中I(X)_max表示三个相别中电流值最大相的电流，I(X)_min表示三个相别中电流值最小相的电流，即：

I(X)_max＝max(I(A),I(B),I(C)) (2)

I(X)_min＝min(I(A),I(B),I(C)) (3)