[发明专利]一种基于经济性指标的低压台区三相不平衡治理方法

说明书

本发明公开了一种基于经济性指标的低压台区三相不平衡治理方法，包括如下步骤：获取目标函数：根据配电台区的容量配备换相开关，每条换相开关表示一条负荷支路，将由换相开关降低线损的效果和换相开关动作次数造成的损耗均衡量为经济指标，作为目标函数；获取约束函数：采用三相电流不平衡度和中性线电流作为约束函数；执行遗传算法：换相时采取遗传算法对目标函数进行求解，得出最优换相开关组合；本方案将换相开关的降损成本与开关损耗统一到经济标准来衡量换相开关的收益，将之作为遗传算法的目标函数，同时使用约束函数来使三相电流不平衡与中性线电流控制在规程标准之内，不仅使三相电流不平衡度减小到规程内，而且可以使经济效益最大化。

技术领域

本发明涉及低压配电台区三相不平衡治理的技术领域，尤其涉及一种基于经济性指标的低压台区三相不平衡治理方法。

背景技术

由于低压台区单相负荷的时空分布不平衡和持续的不可控增容，造成三相电流或电压幅值或相位不一致，且不一致程度超过规定范围的情况，使得线路常处于三相不平衡的状态。三相不平衡带来许多问题：增加发电机转子损耗和附加转矩；降低感应电动机转矩和过载能力，增加损耗，引起电动机的振动；降低变压器出力，绕组过热而加速老化，缩短寿命；继电保护和自动装置的误启动；变流器的非特征谐波增大；电噪声干扰影响计算机系统正常工作；输电线路损耗的增加。

目前对于三相不平衡的治理，通常采用无功补偿装置和静止无功发生器(SVG)，这两种设备投入高，而且安装在配变出口侧，对于台区下的三相不平衡改善，作用不大，无法从根本上解决负荷分布不均的问题。人工换相也是一种方法，即定期采集数据，然后停电重新调节负荷分配。但这种方法费时费力，而且每一次都造成换相区域内的电压暂降，只能短期平衡，经济性不好。使用换相开关可以从根本上解决三相负荷分布不均的问题，但换相开关的应用还有待推广，其面临的一个大问题就是经济性。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有治理方法存在的投入高、只能短期平衡，经济性不好的问题，提出了本发明。

因此，本发明目的是提供一种基于经济性指标的低压台区三相不平衡治理方法，并辅以用国标计算的不平衡度的约束函数，在低压台区的主要支线上中，对部分负荷支路上的换相开关，执行遗传算法，获取综合经济效益最佳的开关组合，减轻三相不平衡的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括如下步骤：

获取目标函数：根据配电台区的容量配备换相开关，配电台区的主要分支线路为三相供电方式，以主要分支线路为单位配置换相开关，每台换相开关表示一条负荷支路，换相开关通过无线通讯模块将其所在负荷支路的电流、负荷相别上传给换相终端，换相终端通过外接的电流互感器实时检测主要分支线路的首端三相电流，并通过约束函数判断三相电流不平衡度是否超标，超标即执行遗传算法，得到最优换相开关组合，并发送至换相开关执行换相，将由换相开关降低线损的效果和换相开关动作次数造成的成本均衡量为经济指标，作为目标函数；

获取约束函数：计算三相电流不平衡度和中性线电流作为约束函数；

获取遗传算法：运用向量基因编码作为遗传算法，换相时采取遗传算法对目标函数进行求解，得出最优换相开关组合。

作为本发明所述基于经济性指标的低压台区三相不平衡治理方法的一种优选方案，其中：换相开关安装的负荷占配电台区总容量的30％。

作为本发明所述基于经济性指标的低压台区三相不平衡治理方法的一种优选方案，其中：求解换相开关降低线损的效果方法如下：

求解主要分支线路的等值电阻，等值电阻计算公式如下：