[发明专利]一种基于BPSO算法的换相控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于BPSO算法的换相控制方法及系统，该方法先对每个用户配置一个原始相序和一个备用相序，构建出最优换相模型，再根据BPSO算法对最优换相模型进行迭代运算，获得第一全局最优粒子，最后生成第一最优换相方案，并根据第一最优换相方案，向换相执行终端发出第一控制指令，以使换相执行终端对配电网中的各用户进行换相控制。采用本发明实施例，在不中断用户供电的情况，通过设置备用相序和自动调节各用电负荷相序，解决了因换相失败导致相间短路进而造成用户断电的情况，实现三相平衡的同时，降低线损从而带来更高的经济效益，提升台区运行工况。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于BPSO算法的换相控制方法及系统。

背景技术

低压配电网是电力系统的最后一环，直接面向电力用户，家庭用户一般都是接入单相电以及负荷时在时空分布上具有很强随机性，导致低压台区存在不同程度的三相负荷不平衡问题。而随着负荷种类和用电量的增加、分布式电源的接入、单相负荷比例的增加、非线性负荷比例的增加以及冲击性负荷比例的证增加，配电侧三相不平衡问题愈发严重，已成为配电网运行中亟待解决的突出问题。

现有技术是在表箱处安装智能换相装置，并通过监测单相户相序进用户负荷电流，实现自动调整。但为了不影响用户正常用电，换相开关切换时间要尽可能短，电压中断时间不超过20毫秒，因此换相开关的切换时间与动作元件的参数强度相关，对动作元件的要求极高。一旦切断相上的动作开关，还未完全断开所在相线，导致相上的动作开关提前闭合所在相线，造成相间短路，继而出发保护器动作跳闸，造成用户停电。现有的换相控制技术并没有考虑因上述问题导致的相间短路，在用户停电时需要人为去换相，影响用户正常用电。

发明内容

本发明实施例提出一种基于BPSO算法的换相控制方法及系统，在不中断用户供电的情况，通过自动调节各用电负荷相序实现三相平衡，保证用户正常用电。

本发明实施例提供一种基于BPSO算法的换相控制方法，包括：

根据低压配电网中各用户预先配置的相序，构建最优换相模型；其中，每个用户对应一个原始相序，并为每个用户预先配置一个备用相序；所述最优换相模型以换相过程中低压负荷在线自动换相切换次数最少为目标函数，以三相电流不平衡度降到第一预设阈值内、各相流不超出第二预设阈值为约束条件；

根据BPSO算法对所述最优换相模型进行迭代运算，获得第一全局最优粒子；其中，所述BPSO算法在迭代运算时的粒子更新规则为：只有个体粒子最优时，才替换全局最优粒子或个体最优粒子；

根据所述第一全局最优粒子，生成第一最优换相方案，并根据所述第一最优换相方案，向换相执行终端发出第一控制指令，以使所述换相执行终端对所述低压配电网中的各用户进行换相控制。

进一步的，所述根据低压配电网中各用户预先配置的相序，构建最优换相模型，具体为：

假设每个用户的用户相序状态以一个0、1、2组成的开关相序状态向量K表示，则换相后的用户相序状态向量K'为：K'＝(K+ΔK)％3；其中，％表示取余，ΔK为开关相序动作向量；

所述最优换相模型的目标函数为：F＝min{sum(ΔK)}；

所述最优换相模型的约束条件为：

其中，ρ为三相不平衡程度；i为相序，I_avg为三相电流的算术平均值，I_i为i相上的电流大小，ρ₀为第一预设阈值，表示三相电流不平衡允许值，I_uz,i为第二预设阈值，表示i相上的允许负载电流。

进一步的，所述根据BPSO算法对所述最优换相模型进行迭代运算，获得第一全局最优粒子，具体为：