[发明专利]考虑两相有功功率平衡的相间电纳配置方法

说明书

本发明公开了一种考虑两相有功功率平衡的相间电纳配置方法。该方法包括：1）连续一个月采集配电变压器低压侧母线各准点时刻的三相有功功率数据，并将采集到的有功功率数据分相计算得到各相有功功率平均值；2）判断三相有功不平衡度是否超过25%，若是，则选择有功功率分别为最大和最小的两相作为配置相；3）根据两个配置相之间的相序关系，判断应配置并联的是电容还是电感；4）测量两个配置相的电压值，根据功率平衡评估公式计算最终配置的电容或电感容量。本发明方法通过跨接电纳进行有功功率的相间转移，使有功功率差异最大的两相达到基本平衡，有效降低三相不平衡度，从而实现减少线路和配电变压器损耗、提高配电变压器负荷承受能力的目的。

技术领域

本发明涉及低压配变台区的相间电纳的配置方法，具体涉及考虑两相有功功率平衡的相间电纳配置方法。

背景技术

低压配电网作为电力系统中的末端环节，连接电网与广大用户，与居民日常生活息息相关。但由于配电网长期以来所存在的网架薄弱及改造资金不足等问题，导致用电水平相对国际先进水平仍有差距。因此，近年来，我国加大了配电网的资金投入和改造力度。2015年，国家发展改革委、国家能源局相继制定了《关于加快配电网建设改造的指导意见》(发改能源〔2015〕1899号)和《配电网建设改造行动计划(2015-2020年)》(国能电力〔2015〕290号)，并明确提出将全面加快现代配电网建设，2015—2020年配电网建设改造投资不低于2万亿元。

三相不平衡是衡量电能质量的重要指标之一。近年来，我国配网中的三相不平衡问题愈发严重，成为影响配网运行和供电质量的关键指标。一方面，随着负荷种类、用电量的增加，单相负荷的比例逐步增大；另一方面，越来越多的非线性负荷(例如电热电炉、电力牵引机车、换流装置等)和冲击性的工业用电和民用电等设备直接接入配电网，给电网注入大量负序和谐波电流，从而大大加重配网的不平衡程度。三相负载不平衡对电力系统和用电设备造成的危害极大，一方面将增加线路和配电变压器的有功损耗，使配电变压器运行温度升高，降低配电变压器功率且限制配电变压器负荷承受能力，另一方面，将影响电动机输出功率并使绕组温度升高，产生中性点电压偏移，造成三相电压不对称，严重时会烧毁用户电器。此外，还会加大对周围通信系统的干扰，影响正常通信质量。

鉴于三相不平衡程度过大给电网带来的严重危害，我国制定了相关规程导则对其进行加以控制，如Q/GDW 1519-2014《配电网运维规程》中规定：配电变压器的负荷不平衡度应符合：Yyn0接线变压器负荷不平衡度不大于15％，零线电流不大于变压器额定电流的25％；Dyn11接线变压器负荷不平衡度不大于25％，零线电流不大于变压器额定电流的40％。参照该规程，本配置方法将有功不平衡度的限值定为25％。。

作为关乎电能质量的关键指标之一，国内外已针对三相不平衡问题的治理展开了相关的研究。目前在治理三相不平衡方面常用的调节装置主要包括换相开关型、电容型以及电力电子型三种。其中，现有电容型调节装置治理三相不平衡的原理是基于丹麦教授C.P.斯坦门茨(C.P.Steinmetz)所提出的理想补偿网络，该理论仅适用于中性点不接地系统，而我国低压配网多为三相四线制系统；即使一部分研究是针对三相四线制系统所开展的，但其中电容及电感的配置方法较为复杂，不适合工程实践，因此，需要提出一种简化且实用的相间电纳配置方法，改善三相不平衡台区的电能质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中三相不平衡治理的缺陷，提供一种考虑两相有功功率(通常也简称为有功)平衡的相间电纳配置方法，该方法通过获取各相有功功率平均值数据，将有功差异最大的两相间作为配置相，并联电容或电感进行有功转移，从而使两配置相有功基本达到平衡，降低低压配电台区的三相电流不平衡度，减少线路和配电变压器损耗，提高配电变压器负荷承受能力。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到。

考虑两相有功功率平衡的相间电纳配置方法，其包括以下步骤：