[发明专利]一种考虑温控负荷的低压配电网三相不平衡优化方法

说明书

本发明提供了一种考虑温控负荷的低压配电网三相不平衡优化方法，属于配电网技术领域，本发明考虑在不完全控制台区用户用电行为的同时实现对三相不平衡的调整，配电网中的温控负荷运行功率高，同时温控负荷的负荷特性具有随机性和间歇性，对温控负荷进行合理调节，能够改善电网的负荷特性，降低三相不平衡度，因此，本发明将基于温控负荷的调控降低电网三相不平衡度，降低配电网损耗。

技术领域

本发明属于配电网技术领域，尤其涉及一种考虑温控负荷的低压配电网三相不平衡优化方法。

背景技术

三相不平衡是配电网中普遍存在的问题，因此受到广泛关注。理想的三相平衡系统，应同时满足ABC三相各相幅值大小相等、频率相同、三相各相位相差120°角。当系统以三相不平衡状态运行时，会出现三相电压、电流不对称的现象，一方面使得重载相上线电流增大，线损较平衡时有了大幅增加，另一方面由于中性线上的电流也会导致台区线损的增大。因此三相不平衡优化对降低配电网线损和提高电网供电质量有重要意义。

目前的三相不平衡治理方案主要是无功补偿、安装SVG(静止无功发生器)、人工换相和安装换相开关，这几种方式都一定程度上存在投入成本大、治理效果不显著、效益小的问题。需求响应技术的大力发展为三相负载不平衡的治理提供了新的思路，通常有价格型需求响应和激励型需求响应两种模式，前者通过合理制定电价来引导负载响应系统变化，后者则通过对用户进行有效补偿实现对灵活负载的转移和控制，以满足系统运行的需要。目前采取需求响应对三相不平衡治理的研究少之又少，同时，现有的研究中，采取激励性需求响应实现三相不平衡度的调节，但所针对的对象是理想的智慧台区，台区的各项负荷均可由电网实现调度，与现实情况差距较大，并不普遍适用于其他台区。还有考虑价格型需求响应，通过对实时电价的调整来调节用户用电行为，但在实际中，用户对实时电价关注度低，用电行为受实时电价影响小，同时，三相中各相负荷情况不同，需要调节的负荷也有所区别，会出现同一时刻不同相用户电价不同的情况，影响用户用电行为公平性。现有研究存在现实生活中难以实现的问题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种考虑温控负荷的低压配电网三相不平衡优化方法，本发明能够面向任何台区用户，又能够保证用电公平性，同时对用户使用进行优化，能够使用户积极响应号召。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种考虑温控负荷的低压配电网三相不平衡优化方法，包括以下步骤：

S1、获取每时段台区可参与调控的温控负荷数量；

S2、将温控负荷功率变化转化为电流变化；

S3、基于步骤S2的转化结果以及温控负荷数量，以温控负荷可调电流为约束，构建降低三相不平衡度的优化模型；

S4、利用非线性规划对降低三相不平衡度的优化模型进行求解，得到每时段降低后的三相电流不平衡度；

S5、通过对三相电流不平衡度降低前后的线损进行对比，得到线损降低值；

S6、基于线损降低值产生的效益，按用户参与调度的温控数量比例进行分配，完成低压配电网三相不平衡的优化。

进一步地，所述步骤S1中温控负荷的聚合功率稳态变化量的表达式如下：

其中，ΔP_all(ΔT)表示数量为N的温控负荷当温度设置值变化ΔT时，温控负荷的聚合功率稳态变化量，和均表示系数，P_i表示温控负荷额定功率，i表示第i台设备，C_a表示室内空气等值热容，R_m表示室内空气与室内固体之间的等值热阻，R_a表示室内外空气之间的等值热阻，η表示空调能效比，P表示空调额定功率。