[发明专利]一种三相负荷不平衡边缘侧治理方法和系统

说明书

本发明公开了一种三相负荷不平衡边缘侧治理方法和系统，包括以下步骤：获得低压配电台区中变压器输出的三相电流数据；在依据三相电流数据计算的三相负荷不平衡度不符合预设标准时，采用基于强化学习构建的强化学习模型依据三相电流数据计算得到智能换向开关调整策略并发送至智能换向开关；智能换向开关依据接收的调整策略调整智能换向开关状态，实现对三相负荷不平衡的实时治理。在低压配电台区边缘侧部署训练好的强化学习模型，避免采用迭代算法较高的复杂度和时间计算成本，同时，考虑实际环境，利用边缘计算设备、物联网通讯以及智能换向开关在低压配电台区实现低压三相负荷不平衡治理，实时响应速度快，安全性高，减轻了云端网络的压力。

技术领域

本发明涉及低压配电领域，具体涉及一种三相负荷不平衡边缘侧治理方法和系统。

背景技术

低压配电台区作为电力系统的终端部分，直接面向电力用户，而家庭用户接入的大部分是单相电，由于负载不均衡以及用电时刻不同，造成了配电台区中的三相负荷不平衡现象较为严重。配电台区的三相负荷不平衡对配电网供电安全、供电质量和经济运行均会产生不良影响，是配电网运行薄弱环节的主要体现之一。

目前，针对低压配电台区三相负荷不平衡治理方法主要有两种不同的解决方案。一是采用增强型设备，依托传统电力电子型SVG或SVG无功补偿技术，结合成熟的控制算法，使其同时具备无功补偿和抑制三相不平衡的功能。但是，此类设备通常安装在配电变压器的低压侧，已达到集中补偿的目的。虽然能够有效地调节变压器出口电能质量，改善变压器运行工况，但沿线路不确定分布的三相不平衡现象依然没有得到有效调节，低电压状况依旧存在。二是采用智能换向开关。智能换向开关是一种自动调节供电电源相位的开关设备，其源端为三相输入，出线端为单相，运行工况为无论何时仅有一相位工作相，另外两相为分断状态，可根据控制指令实现电位的切换。此方案从根本上解决了三相负荷不平衡的问题，相比SVG无功补偿的方案，能够有效快速调节低压配电台区中三相负荷状态。

虽然智能换相开关技术实现了用电相位的在线切换，但在实际应用过程中，面对配电网中大量的智能换向开关动作协调调整仍较为困难。一方面调整的时间不宜过长，防止出现三相负荷不平衡状态对配电网的安全造成影响，这就要求协调算法的复杂度不能太高；另一方面，要尽量降低调节换向开关的数量，以最小的调整数量尽快达到三相负荷平衡状态，既保证了调整的可靠性，又增加了换向开关的使用寿命。

实际电网运行中存在大量台区，若将每个台区的运行状态集中传送到云端，由云端依次处理，这必将影响台区三相不平衡治理的响应时间，且安全性也存在隐患。现有的换向开关协调调整算法多采用迭代算法进行调整，算法的复杂度和计算时间较高，很难满足实际低压配电台区规模较大的换向开关的调整。

因此，如何降低基于智能换向开关的三相负荷不平衡算法复杂度，实现调整时间短，调整数量少，快速稳定解决低压配电台区的三相不平衡是主要研究的问题。

发明内容

鉴于上述，本发明实施例提供了一种三相负荷不平衡边缘侧治理方法和系统，快速准确地实现对三相负荷不平衡的实时治理。

本发明实施例提供的一种三相负荷不平衡边缘侧治理方法，包括以下步骤：

获得低压配电台区中变压器输出的三相电流数据；

在依据三相电流数据计算的三相负荷不平衡度不符合预设标准时，采用基于强化学习构建的强化学习模型依据三相电流数据计算得到智能换向开关调整策略并发送至智能换向开关；

智能换向开关依据接收的调整策略调整智能换向开关状态，实现对三相负荷不平衡的实时治理。