[发明专利]基于背包算法的换相开关型三相不平衡治理装置控制方法

说明书

本发明提供了一种基于背包算法的换相开关型三相不平衡治理装置控制方法，主要包括以下步骤：(1)换相开关将台区负荷分割成为两个部分，一部分是固定负荷，另一部分是可调整负荷；(2)分别获取台区A、B、C三相固定负荷与台区所有负荷之和的1/3的差值，得到三组与相别对应的目标值IREFA，IREFB，IREFC；(3)采用背包算法将所有可调整负荷集合G分成最接近三组目标值的三组子集合，分别分配到台区对应的相别上，使台区整体三相负荷与台区所有负荷之和的1/3差距最小。本发明采用线性规划算法，无需进行大量方程组计算，算法简单实用。本发明以实际需求为基础，排除几种无需进行调整的情形，有效提高了换相开关分机的切换次数，提高了装置整体寿命。

技术领域

本发明涉及一种换相开关型三相不平衡治理装置控制方法，属配用电技术领域。

背景技术

低压配电台区由于用户接入随机性造成三相负荷不平衡，三相线路流过的电流有可能差别很大，零线流过的电流也很大，引起严重的供电电压质量及损耗问题。由于零线上流过很大电流产生压降较大，末端用户的中性点发生了偏移，造成有些相电压过高，用户用电器绝缘老化，使用寿命减少；有些相用户电压过低，部分用电器无法启动，直接影响了用户的用电体验。三相不平衡造成的另一个问题是台区线损增大。在三相基本平衡的台区，线路及配变的三相容量能够得到了充分利用，理论上零线上无电流流过不产生损耗。而在三相不平衡台区，线路及变压器三相流过的电流不相等，零线上也流过电流，造成线路及配变损耗增大。

在农村地区由于用户分散居住的原因，三相四线全覆盖的成本过高，用户一般通过单相接入电网的方式进行供电。三相低压配电网由于用户用电负荷大小、用电时间等随机性负荷的影响，不平衡情况严重。

换相开关型三相不平衡治理装置是专门针对上述问题而研发的一款低压产品，为解决配电网三相负荷不平衡提供完美解决方案，如附图1所示，为换相开关型三相不平衡治理装置治理台区不平衡示意图。它适用于三相四线制的380V/220V低压配电系统，能够在不中断用户供电的情况下自动智能调节三相负荷，克服传统依靠人工调相方式来调节三相不平衡的缺点。区别于SVG和相间电容器等补偿类治理方式，换相开关型三相不平衡治理装置安装于单相用户入户线前端，通过主机计算并调整分机所接带负荷的相别，可真正从源端实现低压配网的三相平衡。

但换相开关型三相不平衡治理装置的控制频度和运行策略直接影响其治理效果和装置寿命，现阶段已有的控制方法需要大量系统数据，控制算法复杂，需要对多目标函数进行解算，如广东电网有限责任公司申请的“一种换相开关控制方法及其相关装置(专利号：201910542754.2)”及南京软核科技有限公司申请的“一种考虑分支线功率平衡的台区换相开关控制方法(专利号：201910258384.X)”。

发明内容

本发明的目的是，为了解决换相开关装置接入后的台区三相负荷的准实时平衡，本发明提出一种基于背包算法的换相开关型三相不平衡治理装置控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于背包算法的换相开关型三相不平衡治理装置控制方法，主要包括以下步骤：

(1)换相开关将台区负荷分割成为两个部分，一部分是固定负荷，另一部分是可调整负荷；

(2)分别获取台区A、B、C三相固定负荷与台区所有负荷之和的1/3的差值，得到三组与相别对应的目标值IREFA，IREFB，IREFC；

(3)采用背包算法将所有可调整负荷集合G分成最接近三组目标值的三组子集合，分别分配到台区对应的相别上，使台区整体三相负荷与台区所有负荷之和的1/3差距最小。

进一步的，所述步骤(3)在三组目标值中从大至小开展负荷选择，具体步骤如下：

①在三组目标值中选择最大值IREF₁，即IREF₁＝MAX(IREFA,IREFB,IREFC)，并得到最大值所在相别X；