[发明专利]一种基于换相开关的三相平衡调度方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于换相开关的三相平衡调度方法和装置。本发明的方法通过对历史功率数据的分析，计算出当前时段下各换相开关的预测功率值；然后基于三相功率和各换相开关的预测功率值进行模拟现实的循环调度，从而找出换相开关的切换集合，最后将切换集合内的换相指令发送至相应的换相开关。相比于现有技术，本发明不直接判断三相是否平衡，而是根据模拟现实的循环调度得到的换相开关的切换集合是否为空判定三相是否平衡。

技术领域

本发明涉及低压电网三相不平衡时的调节调度算法。

背景技术

专利文献CN 205882721U公开了一种基于换相开关的电网三相平衡控制系统。该系统通过对安装在单相用户侧的换相开关的换相切换控制实现低压电网三相平衡控制，从而使得三相交流电的负载能够保持均衡。该系统公开了设备的组网结构，但是对其具体的换相切换控制并没有详细公开。一般而言，换相切换控制通常由两个步骤：第一个步骤是三相是否平衡的判断，第二个步骤是当三相判断为不平衡时进行切换调度。专利文献CN106684895A和专利文献CN105226684A均采用了这种方式。只不过前者采用有功功率进行分析，后者基于电流分析。采用这种方式存在以下几个问题：

第一是三相是否平衡的标准难以掌握。三相是否平衡通过平衡度是否超过阈值判断，而阈值难以设定在合理的范围内。阈值设定过大或过小都存在问题。

第二是三相是否平衡的判断和后续的切换调度难以协调。在第一个步骤中判断为三相在不平衡状态下，后续切换调度可能找不到合适的换相开关进行切换，因为各个换相开关所连接的负载的电流或有功功率是离散值。又或者后续切换调度并且相应的换相开关进行切换后三相还是处于不平衡状态，由此在后续调度周期时，还需要再次切换。

第三是判断基于当前时刻的功率或电流，但这种即时数据不具有代表性，虽然调度切换后的时刻是三相平衡的，而下一时刻马上就变成了三相不平衡状态。三相平衡状态无法保持相对稳定，需要频繁换相。

发明内容

本发明所要解决的问题：现有技术中三相平衡调度换相开关存在的问题。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：

根据本发明的一种基于换相开关的三相平衡调度方法，该方法采用分时段调度，每个时段进行调度时采用以下步骤：

S1：获取当前三相电力系统三相功率P_A、P_B和P_C；其中，P_A、P_B和P_C分别为为A相、B相和C相的功率；

S2：通过对历史功率数据的分析，计算出当前时段下各换相开关的预测功率值；

S3：根据各换相开关的相位连接关系对各换相开关分组，并根据预测功率值对组内的换相开关进行排序得到调度队列：S_A＝{s₁，s₂，...，s_NA}，S_B＝{s₁，s₂，...，s_NB}，S_C＝{s₁，s₂，...，s_NC}；其中，S_A、S_B和S_C分别为A相、B相和C相所连接的换相开关的调度队列；NA、NB、NC分别为A相、B相和C相所连接的换相开关数；调度队列中的s₁，s₂，...至少包含换相开关索引和换相开关的预测功率值；

S4：根据P_A、P_B、P_C以及S_A、S_B、S_C进行循环匹配，找出换相开关的切换集合；