CN107591813B - 一种功率负载接入配电网方法及负载均衡方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种功率负载接入配电网方法及负载均衡方法。对于接入方法，用户的功率负载经换相装置接入配电网前，基于换相装置试接入功率估算值及各用户端的总功率负载计算确定，其接入的目标相别，以使配电网三相负载保持平衡。可减少相别切换的换相装置的数量及对配电网的谐波干扰。对于均衡方法，配电网三相负载产生不平衡，确定相别切换对及其调整量值，对源相别的未向内置磁运动部件负载装置供电的换相装置作标识，在源相别上选择需要相别切换的被标识的换相装置，若被标识的换相装置不足够，再选择未被标识的换相装置，将所选择的换相装置的相别切换到目标相别，使三相负载平衡。有利用户端的负载装置不产生换相震动，并保持稳定地运行。

Description

一种功率负载接入配电网方法及负载均衡方法

技术领域

本发明涉及配电网三相负载调衡技术，尤其涉及一种适用于低压配电网的功率负载接入配电网方法，以及一种用于低压配电网的三相负载均衡方法，属于低压配电网配电技术领域。

背景技术

配电网的配电变压器的负载一般由三相负载与单相负载混合组成，居民用电均为单相负载，配网比较复杂，尤其大量单相负载接入低压配电网的配电系统，并且负载大小不同和用电时间不同，所以，低压配电网的三相间的不平衡状况无规律性，事先无法预知，导致了低压供电系统三相负载的长期性不平衡，使低压配电网的三相电流更加地不平衡，随之造成不少故障。专利号为ZL201510229917.3的中国专利公开了一种适用于低压配电网的电力负载均衡方法及其装置，如图1所示，其具体地披露了：需求电力的用户端通过换相装置接入低压配电网的其中一相，控制主站获取各换相装置的功率负载信息，根据该功率负载信息计算确定需要进行相别切换的换相装置，并操控换相装置进行相别切换，以使低压配电网的三相负载平衡。上述中国专利公开的方法是通过实时切换用户端接入配电网的相别，使低压配电网保持三相负载平衡运行，但是其仅在用户端接入配电网后进行平衡处理，需要相别切换的用户端的数量多，一方面对低压配电网产生谐波干扰，另一方面影响用户端的被配置有磁运动部件负载装置的稳定运行，如洗衣机、空调等内置有磁运动部件的电机，当接入相别从一相切换到另一相时，相位突变，导致磁驱动部件产生剧烈地换相震动，产生噪声，甚至损坏磁运动部件。因此，亟需开发一种功率负载接入配电网方法及负载均衡方法，以解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的诸多缺点和不足，本发明目的是提供一种适用于功率负载接入配电网的方法，该方法的待接入的相向装置在接入配电网时先进行运算处理，确定其将要接入的目标相别，相向装置接入配电网不破坏三相负载平衡，则负载平衡控制需要相别切换的换相装置的数量较少，对低压配电网的谐波干扰以及用户端的负载装置平稳运行影响更小。

本发明一实施方式提供一种功率负载接入配电网方法，使用户端的功率负载经换相装置接入配电网的其中一相线，不破坏配电网三相负载的平衡状态，其设计要点于，包括以下步骤：

步骤1，基于待接入的换相装置的第一预设周期功率负载，计算该待接入的换相装置最近的第二预设数量的第一预设周期功率负载的功率均值；

步骤2，获取各用户端的包括直接接入配电网的低功率负载部和经换相装置接入配电网的高功率负载部的总功率负载；

步骤3，根据所获取的各用户端的总功率负载，计算确定配电网相总功率负载小的相别；将待接入的换相装置试接入该相总功率负载小的相别，基于所获取的各用户端的总功率负载及待接入的换相装置的功率均值，计算配电网三相负载不平衡度；

步骤4，所述配电网三相负载不平衡度小于或等于第一不平衡阈值，执行步骤6，否则执行步骤5；

步骤5，基于所获取的各个用户端的总功率负载及待接入的换相装置的功率均值，计算确定配电网的从相总功率负载小的源相别向目标相别需要功率负载试调整的相别切换对及该相别切换对的调整量值，在相别切换对源相别上选择需要试切换接入的换相装置，所选择的换相装置的功率负载之和与所述调整量值相当，以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值，将所选择的换相装置的接入相别切换到相别切换对的目标相别；

步骤6，将待接入的换相装置接入所确定的相总功率负载小的相别。

本实施的技术方案将用户端的负载功率分类为低功率负载部和高功率负载部。低功率负载部主要包括日常照明、冰箱、洗衣机、燃气热水器以及燃气灶具等小功率的负载装置的用电。低功率负载部直接入配电网，按户均匀地分布在配电网的三相。高功率负载部包括空调、电磁炉、电阻炉、电热扇、微波炉、电热水器等耗电功率大的负载装置的用电。高功率负载部通过换相装置接入配电网其中的一相线上。待接入的换相装置发出接入配电网的接入请求，计算待接入的换相装置的试接入功率的估算值；获取各个用户端的包括低功率负载部和高功率负载部的总功率负载；根据所述总功率负载计算确定低压配电网的相总功率负载小的相别；待接入的换相装置试接入相总功率负载小的相别，基于所述总功率负载及待接入的换相装置的功率估算值计算配电网三相负载不平衡度，该三相负载不平衡度若不大于第一不平衡阈值，则将待接入的换相装置接入相总功率负载小的相别；否则，基于所述总功率负载及待接入的换相装置的功率估算值，计算确定配电网的从相总功率负载小的源相别向目标相别需要功率负载调整的相别切换对及该相别切换对的功率负载的调整量值，在源相别上选择需要相别试切换的换相装置，所选的换相装置的功率负载之和与所述调整量值相当，以使试切换和试接入后的三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值，将所选择的换相装置的接入相别从相别切换对的源相别切换相到目标相别、待接入的换相装置接入所确定的相总功率负载小的相别。上述的接入方法，事先确定待接入的换相装置需要接入的目标相别，再将其接入配电网，换相装置的接入后仍使配电网三相负载保持平衡，相对于现有技术的随机接入而言，为保持配电网三相负载平衡，需要相别切换的换相装置的数量较少，对配电网的谐波干扰以及对用户端的负载装置的稳定运行的不良影响大大减小。

在配电网三负载平衡处理过程中，现有技术在选择需要相别切换的换相装置时，没有考虑换相装置所供电的负载装置的类型差别，如负载装置内置有磁运动部件的电机，换相装置相别切换时，导致内置有磁运动部件的负载装置产生换相震动，发出噪声，不能稳定地运行的问题。

为解决上述的技术问题，本发明另一实施方式提供了一种配电网三相负载均衡方法，其设计要点在于，包括以下步骤：

S1，获取各个用户端的包括低功率负载部和高功率负载部的总功率负载；

S2，基于所述各个用户端的总功率负载计算配电网三相负载不平衡度；

S3，所述配电网三相负载不平衡度小于或等于第一不平衡阈值，则执行S6步，否则，执行S4步；

S4，基于所述各个用户端的总功率负载经计算确定配电网的从相总功率负载大的源相别向相总功率负载小的目标相别需要调整功率负载的相别切换对、以及该相别切换对的调整量值；对相别切换对源相别上的未向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置作标识；在源相别上被标识的换相装置中选择需要进行相别切换的换相装置，若被标识的换相装置的功率负载之和小于调整量值，再在源相别上未被标识的换相装置中选择需要相别切换的换相装置，使所选择的换相装置的功率负载之和与所述调整量值相当，以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值；

S5，将所选择的换相装置的接入相别从所述相别切换对的源相别切换到目标相别，若在当前控制周期内，则基于所述相别切换对、所选择的换相装置的功率负载更新所述各户端的总功率负载，执行S2步，若控制周期结束，则执行S6步；

S6，根据预设的控制周期，进入下一个控制周期执行S1步。

对换相装置有无向内置有磁运动部件的负载装置供电作标识，在相别切换对的源相别上标识出未向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置，表示不导致负载装置产生换相震动，适合于换相操作。当配电网三相负载不平衡发生时，先从源相别上被标识的换相装置中选择需要相别切换的换相装置，所选择的换相装置的功率负载之和达到调整量值；若所有被标识的换相装置的功率负载之和不能达到调整量值，将源相别上被标识的换相装置全部选择，再在源相别上余下的未被标识的换相装置中选择需要相别切换的换相装置，以使两次所选择的换相装置的功率负载之和达到调整量值，将所选择的换相装置的接入相别切换到相别切换对的目标相别，使配电网三相负载达到平衡要求。在各控制周期对配电网三相负载均衡处理，当三相负载发生不平衡，先在源相别上被标识的换相装置中选择所需的换相装置，若所选的换相装置的负载之和不能达到调整量值，则再在余下的未被标识的换相装置中选择需要相别切换的换相装置，以使配电网三相负载达到平衡要求。这样可以减少甚至避免，在相别切换过程中，内置有磁运动部件的负载装置由于供电相位的突变，磁场方向突变，磁运动部件产生换相震动，甚至损坏，有利最大限度地使负载装置能保持稳定地运行。

有益效果

换相装置接入配电网的其中一相，配电网三相负载保持平衡，需要相别切换的换相装置的数量少。待接入的换相装置在接入配电网前，基于该换相装置的功率估算值及各用户端的总功率负载进行试接入计算，确定其需要接入的目标相别，以使配电网三相负载达到平衡要求，最后将待接入的换相装置接入所述目标相别。所以，待接入的换相装置接入配电网后不易导致配电网三相负载产生不平衡，在三相负载平衡控制过程中，需要相别切换的换相装置的数量少，对低压配电网的谐波影响以及对用户的负载装置的稳定运行的影响均较小，有利于负载装置稳定地运行。

减少甚至避免相别切换导致负载装置产生换相震荡，有利于负载装置稳定运行。配电网三相负载不平衡发生时，对相别切换对源相别上的未向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置作标识，标识出适合换相操作的换相装置，先从源相别上被标识的换相装置中选择需要相别切换的换相装置，源相别上被标识的所有换相装置的功率负载若不足够，再在源相别上余下的未被标识的换相装置中选择需要相别切换的换相装置，所选择的换相装置的功率负载之和与调整量值相当，使配电网三相负载达到平衡要求。在相别切换过程中，最大限度地减少向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置进行相别切换，甚至所述换相装置可以避免相别切换，有利使内置有磁运动部件的负载装置避免发生换相震动，保持稳定运行，延长使用寿命。

附图说明

图1现有技术的用户端接入配电网的连接图。

图2本发明接入方法的一种控制流程图。

图3本发明的用户端接入配电网的连接图。

图4本发明均衡方法的一种控制流程图。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。

实施方式1

本实施方式的一种功率负载接入配电网方法，如图2、图3所示，配电变压器的低压输出侧(可理解为配电网)采用三相四线制，布线到居民住宅区，用于向居民用户提供电能。各居民用户(简称用户端)的功率负载被分类为日常低功率负载部和高功率负载部。低功率负载部主要包括日常照明、冰箱、洗衣机、燃气热水器以及燃气灶具等小功率的负载装置的用电，如功率在几十瓦到两三百瓦左右的负载装置。低功率负载部直接入配电网的其中一相上，按用户数均匀地接入配电网的三相，各相上所接入的用户的数量基本相等，由于每一户的低功率负载部的功率大小相差不大，所以低功率负载部的三相负载基本上能达到平衡要求。高功率负载部包括空调、电磁炉、电阻炉、电热扇、微波炉、电热水器等耗电功率大的负载装置的用电，如功率在500瓦以上的负载装置。高功率负载部通过换相装置接入配电网，可理解为高功率负载部和换相装置的一输出端电连接，换相装置的三个输入端分别和配电网的三相线电连接，在任一时刻换相装置只接入配电网的其中一相，即只能从配电网的其中一相取电。所述配电网配置有控制主站，用于控制配电网的三相负载平衡。所述各个用户端的换相装置分别和控制主站通信连接，用于控制主站和换相装置间交换信息。换相装置用于用户端接入配电网的接入相别的切换，以及用于采集用户端的包括低功率负载部和高功率负载部的总功率负载。待接入的换相装置接入配电网其中的一相线，从该相线上取电，用于向用户端的高功率的负载装置供电，具体包括以下步骤，如图2所示。

S101，待接入的换相装置发出接入配电网的接入请求。当用户端停用所有的高功率的负载装置，该用户端的换相装置的输出功率为0，可视为换相装置已断开配电网。当用户端对高功率的负载装置有需要，启用负载装置触发换相装置发出接入配电网的接入请求。基于接入请求，实现接入配电网。

S102，基于待接入的换相装置的第一预设周期功率负载，计算待接入的相装置最近的第二预设数量个的第一预设周期功率负载的平均值，称之为功率均值，优选地算术平均值，该功率均值作为其试接入功率的估算值。

所述第一预设周期功率负载包括在第一预设周期内换相装置在各取样周期的非0实时功率负载累计值相对于非0功率累计时间的平均值，优选地时间加权平均值，若取相周期相同，则即为加权平均值。所述第二预设数量第一预设周期功率负载的功率均值包括换相装置在最近记录的第二预设数量个的第一预设周期功率负载的平均值。作为优选地，本实施方式中，所述第一预设周期为1日；所述第二预设数量为5，也可以10，或其它任一大于2的数值。因此，经计算可以得到待接入的换相装置的最近5日的功率均值，简称5日功率均值，该5日功率均值作为换相装置的试接入功率的估算值。

S103，获取配电网各个用户端的包括低功率负载部和高功率负载部的总功率负载。所述总功率负载包括用户端的低功率负载部的功率负载值、接入相别，以及高功率负载部的功率负载值、接入相别。用户端的功率负载采用电流负载、接入相别表示，其也可以选用电流负载、电压负载、接入相别以及电流负载、电压负载、相位、接入相别表示。下文中提及的功率负载若未作特别说明则均指电流功率负载，简称电流负载，本文中不再对功率、电流负载作区分，统称为功率负载。

S104，根据所获取的各用户端的总功率负载，计算确定该配电网的相总功率负载小的相别。即基于各用户端的低功率负载部的功率负载值、接入相别以及高功率负载部的功率负载值、接入相别，计算配电网每相的相总功率负载，并确定相总功率负载小的相别。相总功率负载小的相别作为待接入的换相装置试接入的目标接入相别。需要说明的是，试接入的目标接入相别可以为相总功率负载最小的相别，也可以为相功率负载次小的相别。

将待接入的换相装置试接入所确定的相总功率负载小的目标相别，基于所述各用户端的总功率负载及待接入的换相装置的5日功率均值，计算确定配电网三相负载不平衡度。

S105，所述配电网三相负载不平衡度小于或等于第一不平衡阈值，执行步骤S107，否则执行步骤S106。

S106，基于所获取的各个用户端的总功率负载及待接入的换相装置的5日功率均值，计算确定配电网的从相总功率负载小的源相别向目标相别需要功率负载调整的相别切换对，以及该相别切换对的源相别向目标相别的功率负载需要调整的调整量值，以使待接入的换相装置接入所述目标接入相别后，配电网三相负载仍能达到平衡要求。在相别切换对源相别上选择需要试切换接入的换相装置，所选择的换相装置的功率负载之和与所述调整量值相当，将所选的换相装置的接入相别试切换到相别切换对的目标相别、待接入的换相装置试接入相总功率负载小的目标接入相别，计算试切换、试接入后的配电网三相负载不平衡度，以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值，将所选择的换相装置的接入相别由相别切换对的源相别切换相到目标相别。

S107，将待接入的换相装置接入所确定的相总功率负载小的目标接入相别，也即是接入所述相别切换对的源相别。

需要说明的，当所述的待接入的换相装置的5日功率均值若较大时，其试接入后使得配电网三相负载严重地不平衡，上述的相别切换对的数量有可能为两个，即相总功率负载小的源相别的部分功率负载需要同时向另两个相别调整，如“相总功率负载小的相别、相总功率负载较小的相别”构成的相别切换对，以及“相总功率负载小的相别、相总功率负载大的相别”构成的相别切换对，才能使试切换、试接入后的三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值，达到平衡要求。

至此，待接入的换相装置成功地接入配电网的其中一相线，且接入后不破坏配电网的三相负载平衡状态。

在实际应用中，为了更方地计算待接入的换相装置的试接入功率的估算值，如5日功率均值，还需要创建三个功率表，分别为第一功率表、第二功率表和功率均值表。

所述第一功率表，用于按预设的取样周期记录各用户端的换相装置的实时功率负载。所述第一功率表包括用于区别并识别用户端的用户标识字段和第一功率字段，第一功率字段记录各个换相装置在各取样周期的实时功率负载值，并对该功率负载值作顺序编号标识。作为一种可选的方案，第一功率表的取样周期为1分钟，每隔1分钟记录一次各换相装置的实时功率负载值，优选地只记录非0值的实时功率负载值，以节省存储空间以及简化各换相装置的第一预设周期的平均功率的计算。第一功率表如表一所示。

表一、第一功率表示例/取样周期1分日

所述第二功率表，用于记录各用户端的换相装置在第一预设周期内的功率均值，称之为第一预设周期(日)功率负载。所述第二功率表包括所述用户标识字段和第二功率字段，第二功率字段记录基于在第一预设周期(1日)内所述第一功率表的第一功率字段所记录的实时功率负载值相对于非0值功率累计时间(即个数)的功率的平均值，称为第一预设周期(日)功率负载，如日功率负载。第二功率表和第一功率表通过用户标识字段进行关联。作为一种可选的方案，第二功率表的第一预设周期为1日，即第二功率表的第二功率字段中记录的是各用户端的换相装置的日平均功率，即日功率负载；第一功率表的取样周期为1分钟。因而，第一功率表的各用户端的功率字段的最大记录数为1440(24x60)个，当某一用户1日24小时内连续使用高功率的负载装置时，该用户端的第一功率字段的非0功率的最大记录量为1440个，如表一所示。第一功率表连续记录累计时间达到第一预设周期，即1日时，即完成1440次取样，其只记录非0值的实时功率负载值，基于第一功率表的第一功率字段所记录的实时功率负载值计算该用户的日平均功率，被称之为日平均功率，简称日功率负载，该日功率负载被记录在第二功率表的相对应的该用户端的第二功率字段，如表二所示。表二的第二功率表记录了各换相装置的最近7日的日功率负载值。

表二、第二功率表示例/第一预设周期1日

所述功率均值表，用于记录各用户端的换相装置在最近记录的第二预设数量个的第一预设周期功率均值的平均值，也即用于记录各用户的换相装置在最近记录的第二预设数量的第二功率字段所记录的功率负载值的平均值。所述功率均值表包括所述用户标识字段和功率均值字段，功率均值字段记录用户端的换相装置在最近记录的第二预设数量个的第二功率字段所记录的功率负载值的平均值，该平均值作为换相装置接入低压配电网的试接入功率的估算值。所述功率均值字段用于记录最近第二预设数量(如5个)的第一预设周期(如1日)功率负载值的平均功率，优选地算术平均功率。例如获取在第二功率字段记录的最近5日的日功率负载值，来计算功率负载的平均值，即得到5日功率均值，如表三所示。

表三、功率均值表示例/5日功率均值表

表三中记录了各个换相装置在距离当前最近的第二预设数量(如5个)的第一预设周期(如1日)功率负载值的平均值，该平均值作为该换相装置接入配电网的试接入功率的估计值，用于其试接入计算以确定所要接入的目标相别。优选地最近5日的功率负载值的算术平均值，即5日功率均值，在此简称为换相装置的5日功率均值，该5日功率均值作为该换相装置接入配电网的试接入功率的估计值。由于一次性生成了各个换相装置的第二预设数量(如5个)第一预设周期(如1日)功率负载的功率均值，如近5日功率均值，则当某一断开配电网的换相装置需要接入配电网，该换相装置的5日功率均值可以从功率均值表中直接获取。另外还可以只计算待接入的换相装置的最近第二预设数量(如5)的第一预设周期(如1日)功率负载值的平均值，如只计算待接入的换相装置最近5日的5日功率负载的平均值。也就是说，功率均值表不是必需的，可以省略。

本实施方式的换相装置接入配电网的方法，还有如下进一步改进的技术主案。

上述步骤S106中在选择需要相别切换的换相装置的过程中，没有考虑换相装置所供电的负载装置的特性，如负载装置内置有磁运动部件，如电机、电磁驱动机构等。换相装置若向内置有磁运动部件的负载装置供电，换相装置进行相别切换，由于供电相位突变，磁运动部件的磁场发生突变，导致负载装置发生换相震动，产生噪声，使得该负载装置不能稳定地运行，同时会使其使用寿命大大缩短。如下的改进的方案可以很好地解决上述的问题。

设置负载类型表，如表八所示，所述负载类型表包括用于区别并识别用户端的用户标识字段、磁运动字段。磁运动字段的值用于标识用户端的换相装置有无向内置有磁运动部件的负载装置供电。负载类型表的磁运动字段的值标识了换相装置有无向内置有磁运动部件的负载装置供电，换相装置若未向内置有磁运动部件的负载装置供电，则负载类型表的磁运动字段的值为真，如用1标识，表示该换相装置适合于换相操作，否则值为假，如用默认值0表示，表示该换相装置不适合换相操作，会发生换相震动，使负载装置不能稳定地运行。

基于负载类型表的磁运动字段的值对所述相别切换对的源相别上的未向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置进行标识，标识出不会使负载装置产生换相震动的且适合于换相操作的换相装置。当所述相别切换对源相别上被标识的换相装置的功率负载之和大于或等于所述调整量值，在源相别上被标识的换相装置中选择需要相别试切换的换相装置，使所选择的换相装置的功率负载之和与所述调整量值相当，以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值；当所述相别切换对源相别上被标识的换相装置的功率负载之和小于所述调整量值，可以理解为，源相别上无足够的被标识的换相装置，先在源相别上被标识的换相装置中选择需要相别试切换的换相装置，即将所述源相别上被标识的换相装置全部选择，则在源相别上的未被标识的换相装置中再选择需要相别试切换的换相装置，使两次所选择的换相装置的功率负载之和与调整量值相当，以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值。

在换相装置接入配电网的过程中，优先考虑在相别切换对源相别上选择被标识的换相装置，若被标识的换相装置不足够，再在源相别上余下的未被标识为的换相装置中选择换相装置，使所选择的换相装置的功率负载之和与调整量值相当，将所选择的相装置进行相别切换，以使配电网三相负载平衡。这样可以最大限度地减少甚至避免含有磁运动部件的负载装置，如洗衣机、空调等，在进行相别切换时，供电相位发生突变，磁运动部件的磁场发生突变，导致内置有磁运动部件的洗衣机、空调等负载装置发生换相震动，不能稳定地运行，甚至可能会导致洗衣机、空调等损坏。

需要说明的是，还可以设置第二不平衡阈值，所述第二不平衡阈值大于第一不平衡阈值，例如第一不平衡阈值取值15％、第二不平衡阈值取值为18％。待接入的换相装置在试接入配电网的相总功率负载小的相别后，配电网三相负载不平衡度大于第一不平衡阈值；所述相别切换对的源相别上被标识的换相装置的功率负载之和小于所述调整量值，即无足够的被标识的换相装置，所述源相别上所有被标识的换相装置的接入相别试切换到相别切换对的目标相别，计算试切换、试接入后的配电网三相负载不平衡度，配电网三相负载不平衡度大于第一不平衡阈值且小于第二不平衡阈值，将不在源相别上再选择未被标识的换相装置，以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值，则认为配电网三相负载也达到了平衡要求。将源相别上所有被标识的换相装置的接入相别切换到相别切换对的目标相别、待接入的换相装置接入所确定的相总功率负载小的相别。这样处理，虽然配电网三相负载不平衡度较高，但可以最大限度地减少向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置进行相别切换，避免产生换相震动，使负载装置保持稳定地运行，以及减少相别切换对低压配电网造成的谐波干扰。

本实施技术方案将用户端的功率负载分类为低功率负载部和高功率负载部。低功率负载部主要包括日常照明、冰箱、洗衣机、燃气热水器以及燃气灶具等小功率的负载装置的用电。低功率负载部直接入配电网，且按户均匀地分布在配电网的三相。高功率负载部包括空调、电磁炉、电阻炉、电热扇、微波炉、电热水器等耗电功率大的负载装置的用电。高功率负载部通过换相装置和配电网的三相线电连接，并接入其中的一相线上。待接入的换相装置发出接入配电网的接入请求，计算获取待接入的换相装置的试接入功率的估算值；获取各用户端的包括低功率负载部和高功率负载部的总功率负载；根据所述总功率负载计算确定配电网的相总功率负载小的相别；待接入的换相装置试接入相总功率负载小的相别，基于所述总功率负载及待接入的换相装置的功率的估算值计算配电网三相负载不平衡度，该三相负载不平衡度若不大于第一不平衡阈值，则将待接入的换相装置接入相总功率负载小的相别；否则，基于所述总功率负载及待接入的换相装置的试接入功率的估算值，计算确定从相总功率负载小的源相别需要将功率负载调整到目标相别的相别切换对及该相别切换对的调整量值，在相别切换对源相别上选择需要相别试切换的换相装置，所选换相装置的功率负载之和与所述调整量值相当，以使试切换和试接入后的三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值，将所选择的换相装置的接入相别从相别切换对的源相别切换相到目标相别、待接入的换相装置接入该相总功率负载小的相别。上述的待接入的换相装置的接入方法，事先确定待接入的换相装置需要接入的目标相别，再将其接入配电网的目标相别，换相装置的接入后不破坏配电网三相负载的平衡状态，相对于现有技术的随机接入而言，为保持配电网三相负载平衡，需要相别切换的换相装置的数量较少，对配电网的谐波干扰以及对用户端的负载装置的稳定运行的不良影响大大减小。

实施方式2

配电网的三相负载均衡处理过程中，现有技术在选择需要相别切换的换相装置时，没有考虑换相装置所供电的负载装置的类型差别，导致用户端的内置有磁运动部件(如电机)的负载装置产生换相震动，发出噪声，不能稳定地运行。

为了克服上述问题，本实施方式提供了一种配电网三相负载均衡方法，其设计要点在于，如图4所示，包括以下步骤：

S201，获取各个用户端的包括低功率负载部和高功率负载部的总功率负载；所述总功率负载包括该用户端的低功率负载部的功率负载值、接入相别，以及高功率负载部的功率负载值、接入相别。

S202，基于所获取的各用户端的总功率负载经计算获得配电网三相负载不平衡度及各相的相总功率负载。基于各用户端的低功率负载部的功率负载值、接入相别以及高功率负载部的功率负载值、接入相别，计算配电网各相的相总功率负载及配电网三相负载不平衡度。

S203，所述配电网三相负载不平衡度小于或等于第一不平衡阈值，则执行S207步，否则，执行S204步；

S204，基于所述各个用户端的总功率负载，经计算确定配电网的从相总功率负载大的源相别向相总功率负载小的目标相别需要调整功率负载的相别切换对、以及该相别切换对的源相别向目标相别的功率负载需要调整的调整量值，以使配电网三相负载达到平衡要求，即配电网三相负载不平衡度小于等于第一不平衡阈值。

S205，基于负载类型表的用户标识字段、磁运动字段的值，对所述相别切换对的源相别上的换相装置作标识操作，其中未向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置被标识，如标识为1，表示该换相装置适合于换相操作，向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置不进行标识，如可用默认值0，表示该换相装置会产生相换震动，不适合于换相操作。

S206，当相别切换对的源相别上被标识的所有换相装置的功率负载之和大于或等于所述调整量值，在源相别上被标识的换相装置中选择需要进行相别切换的换相装置，使所选择的换相装置的功率负载之和与所述调整量值相当，以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值；当相别切换对的源相别上被标识的换相装置的功率负载之和小于所述调整量值，即源相别上无足够的被标识的换相装置，先在源相别上被标识的换相装置中选择需要进行相别切换的换相装置，即源相别上被标识的换相装置全部被选择，再在源相别上未被标识的换相装置中选择需要进行相别切换的换相装置，使所选择的换相装置的功率负载之和与所述调整量值相当，以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值。

S207，将所选择的换相装置的接入相别从所述相别切换对的源相别切换到目标相别。

S208，若在当前控制周期内，则基于所述相别切换对、所选择的换相装置的功率负载更新所述各户端的总功率负载，执行S202步，若控制周期结束，则执行S209步；

S209，根据预设的控制周期，进入下一个控制周期执行S1步，对配电网进行新一控制周期的三相负载平衡控制。

进一步地，在各个控制周期对配电网进行负载均衡处理时，当配电网三相负载不平衡度大于第一不平衡阈值时，所述相别切换对的源相别上被标识的换相装置的功率负载之和小于所述调整量值，即被标识的换相装置的功率负载不足够。所述源相别上所有被标识的换相装置的接入相别试切换到相别切换对的目标相别，计算试切换后的配电网三相负载不平衡度，该配电网三相负载不平衡度苦大于第一不平衡阈值且小于第二不平衡阈值，将不在源相别上再选择未被标识的不适合于换相操作的换相装置，以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值，则认为配电网三相负载也达到平衡要求。将源相别上所有被标识的换相装置的接入相别切换到相别切换对的目标相别。这样操作，虽然配电网的三相负载不平衡度较高，但最大限度地减少了向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置进行相别切换，使所述负载装置避免产生换相震动，能保持稳定地运行，另一方面减少相别切换对配电网造成的谐波干扰。

在所述相别切换对的源相别上选择需要相别切换的换相装置前，基于负载类型表的值对源相别上的换相装置作标识，标识出其中未向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置，即标识出适合于换相操作的换相装置，不会导致负载装置产生换相震动。在源相别上被标识的换相装置中选择所需的换相装置，若源相别上被标识的换相装置的功率负载之和小于调整量值，则再在源相别上余下的未被标识的换相装置中选择需要相别切换的换相装置，以使配电网三相负载达到平衡要求。这样可以避免，在相别切换过程中，内置有磁运动部件的负载装置，由于供电相位的突变，磁场方向突变，产生换相震动，甚至损坏，有利最大限度地使负载装置能保持稳定地运行。

具体实例1

为了使本领域技术人员能更好地理解上述实施方式1的技术方案，下面举一个应用实例对上述待接入的换相装置如何接入配电网的方法做进一步说明。各用户端的功率负载包括低功率负载部和高功率负载部，低功率负载部直接地接入配电网的其中一相上，均匀地分布在配电网的三相线上，如图3和表四所示，高功率负载部通过换相装置接入配电网的其中一相。为了描述方便，选取12用户端为例，该12个用户端的低功率负载部直接接入配电网，每个相线上分别接入4个用户端的低功率负载部，如表四所示；该12个用户端的高功率负载部分别通过换相装置和配电网电连接，其中用户端1-用户端11的11个用户端的换相装置已接入配电网的其中一相，第12个用户端的换相装置为待接入的状态，如表四所示。此时配电网三相负载不平衡度为13.3％，小于第一平衡阈值15％，达到三相负载平衡要求。

用户端	低功部	低功部接相	A相	B相	C相
						1	2	A	10
2	2.3	A		18
						3	3	A		5
4	2.4	A	7
						5	2.1	B	17
6	2	B		17
						7	3.3	B			3
8	2.2	B	5
						9	2.3	C			30
10	2.4	C			8
						11	2.8	C			5
12	2	C
						相总负载			48.7	49.6	55.5

表四、实例中12个用户端的接入配电网情况

用户日复一日的作息习惯，使得用户端的用电具有明显的日周期性，因此，所述的第一预设周期取值为1日，则第二功率表的第二功率字段所记录的为每个用户端的换相装置(即高功率负载部)在1日内的非0值实时功率负载累计值相对于非0用电总累积时间的平均值，称之为日功率负载。该实例的第二功率表如下表五所示，由于本实例采用换相装置的5日功率均值作为试接入功率值的预估值，因而，为了减小第二功率表的大小，其中仅记录了各个换相装置的最近7日的日功率值，如表五所示。

表五、各用户端的换相装置的日功率值

根据第12用户端的用电需要求，在某时刻，需要启用高功率的负载装置，第12用户端的待接入的换相装置采用如下方式接入配电网的其中一相线。

第1步，第12用户端的换相装置(称待接入的换相装置)发出接入配电网的接入请求。当第12用户端对高功率有需求，启动高功率的负载装置，负载装置触发换相装置发出接入配电网的接入请求。

第2步，根据第二功率表中记录的各个用户端的换相装置的日功率负载，计算各换相装置的最近5日(即表5中序号7-3的5个记录)的日功率负载的平均值，得到各换相装置的5日功率均值，更新功率均值表中的各用户端的功率均值字段的记录值，得到更新的功率均值表，该表每天只需更新一次，如下表六所示。

表六、各换相装置的5日功率均值

从功率均值表中获取第12用户端的换相装置的5日功率均值，该功率均值作为试接入配电网的试接入功率的估算值。需要说明的是，还可以基于第二功率表记录的各个用户端的换相装置的日功率负载，只计算第12用户端的换相装置的最近5日的日功率负载的平均值，得到第12用户端换相装置的5日功率均值。

第3步，获取配电网的12个用户端的总功率负载。所述的总功率负载包括该用户端的低功率负载部的功率负载值、接入相别，以及高功率负载部的功率负载值、接入相别。

第4步，根据所获取的各用户端的总功率负载计算确定低压配电网的相总功率负载小的相别。基于各用户端的低功率负载部的功率负载值、接入相别以及高功率负载部的功率负载值、接入相别分别计算配电网三相的相总功率负载，并确定相总功率负载小的相别。相总功率负载小的相别作为待接入的换相装置的目标接入相别。需要说明的是，所述目标接入相别可能为配电网的相总功率负载最小的相别，也可能为相功率负载次小的相别。本例中，选相总功率负载最小的相别作为目标接入相别。所获取的各用户端的总功率负载如表四所示，经计算获得配电网三相的相总功率负载分别为：A相的相总功率负载为48.7、B相的相总功率负载为49.6、C相的相总功率负载为55.5。其中，A项为相总功率负载小的相别，且是最小的相别，因而，A相选为第12用户端的换相装置所需要试接入的目标接入相别。第12用户端的换相装置的近5日功率均值为10.1，以此作为第12用户端的换相装置的试接入功率的估计值。

将待接入的第12用户端的换相装置试接入相总功率负载小的A相别，基于所述表四中的各用户端的总功率负载及待接入的第12用户端的换相装置的5日功率均值，计算试接入后的配电网三相负载不平衡度，经计算得到试接入后的配电网三相负载不平衡度为18.4％。

第5步，试接入后的配电网三相负载不平衡度为18.4％，大于预设的第一不平衡阈值15％，则执行第6步，否则，执行第7步。

第6步，所以第12用户端的换相装置不能立即接入相总功率负载小的A相别，否则，接入后破坏配电网的三相负载平衡状态。基于表四中所记载的各用户端的总功率负载及待接入的换相装置的5日功率均值，经计算确定配电网的从相总功率负载小的源相别A相向相总功率负载小的目标相别B相需要功率负载调整的相别切换对，以及该相别切换对的从源相别向目标相别的需要调整功率负载的调整量值，以使试切换、试接入后的配电网三相负载达到平衡要求。在所述相别切换对的源相别上选择换相装置，使所选择的换相装置的功率负载之和与所述调整量值相当，以使配电网的三相负载平衡，并将所选择的换相装置的接入相别从相别切换对的源相别A相试切换到目标相别B相，以及所述第12用户端的换相装置试接入所确定的相总功率负载小的目标接入相别A相，以使配电网的三相负载平衡。经计算后确定所述相别切换对为(A，B)，即源相别为A相，目标相别为B相，相别切换对的调整量值为6.3，即需要从A相向B相调整的负载量为6.3。表四中的第4、第8用户端的换相装置的功率负载分别为7、5，与调整量值6.3相当，均可选做A相别上需要进行相别试切换的换相装置。由于将第8用户端的换相装置的接入相别从A相别上切换到B相上，配电网三相负载具有更好的平衡度，所以本实例中优选地将第8用户端的换相装置的接入相别从A相别切换到B相。

第7步，将第12用户端的待接入的换相装置接入所确定的相总功率负载小的目标接入相别，即接入配电网的A相。第12用户端的换相装置接入A相上的实际功率负载为11，此时配电网三相负载不平衡度1.6％，小于第一不平衡阈值15％，达到三相负载平衡要求，第12用户端的换相装置接入配电网其中的其中一相后，没有破坏配电网的三相负载平衡状态。第12用户端的换相装置接入配电网后的三相负载情况，如表七所示。

用户端	低功部	低功部接相	A相	B相	C相
						1	2	A	10
2	2.3	A		18
						3	3	A		5
4	2.4	A	7
						5	2.1	B	17
6	2	B		17
						7	3.3	B			3
8	2.2	B	0	5
						9	2.3	C			30
10	2.4	C			8
						11	2.8	C			5
12	2	C	11
						相总负载			48.7	49.6	55.5

表七

用户端的换相装置有可能向内置有磁运动部件的负载装置供电，如向内置有电机的空调机、洗衣机等负载装置供电。内置有磁运动部件的负载装置在运行过程中进行相别切换会导致负载装置产生换相震动，不能稳定地运行，甚至被损坏。因为，磁运动部件中包含有磁驱动机构，换相装置相别切换，供电相位突变，磁驱动机构的磁场方向突变，磁驱动机构产生换相震动，发出噪声，易造成空调机、洗衣机等内置有磁运动部件的负载装置产生换相震动，不能保持稳定运行，甚至被损坏。为了最大可能地避免内置有磁运动部的负载装置在换相过程中产生换相震动，在相别切换中，优选地选择未向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置进行相别切换，这样可以使内置有磁运动部件的负载装置避免产生换相震动，能持续地稳定运行。

为了解决上述问题，设置了负载类型表，用于记录各个用户端的换相装置有无向内置有磁运动部件的负载装置供电，其包括用户标识字段和磁运动字段。磁运动字段的值为真，如标识为1，表示该换相装置适合于换相操作，否则磁运动字段的值为假，如为默认值为0，表示该换相装置不适合于换相操作。当换相装置未向内置有磁运动部的负载装置供电，则负载类型表的该用户端对应的磁运动字段的值为真，可以用1标识，当换相装置向内置有磁运动部的负载装置供电，则负载类型表的该用户端对应的磁运动字段的值为假，可保持默认值0，本实例的负载类型表如表八所示。

用户标识	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
													磁运动	0	0	1	1	1	0	1	0	1	1	1	0

表八

上述第6步已经确定相别切换对为(A，B)，相别切换对的调整量值为6.3。由表四可知，相别切换对的A相别上的接入有第1、4、5、8用户端的换相装置，基于表八的负载类型表中的磁运动字段的值，对A相别上的第1、4、5、8用户端的换相装置作标识，标识出第4、5用户端的换相装置作标识，可以被标识为1，表示所述第4、5用户端的换相装置没有向内置有磁运动部件的负载装置供电，适合于换相操作，作为相别切换的首选的换相装置。在相别切换对的源相别A相上的被标识的换相装置中选择需要相别切换的换相装置，将所选的换相装置的接入相别从相别切换对的A相试切换相到目标B相别，再将所述待接入的第12用户端的换相装置试接入所确定的相总功率负载小的A相别，以使配电网的三相负载达到平衡要求。从A相上需要切换到B相上的负载调整量6.3，由表四可知，A相上被做标识的换相装置中只有第4、5用户端的两个换相装置，其中第4用户端的换相装置的功率负载量为7，与6.3相当，所以选择A相别上的第4用户端的换相装置，作为需要相别试切换的换相装置。将第4用户端的换相装置的接入相别由A相试切换到B相上、第12用户端的换相装置试接入A相上后，试切换、试接入后的配电网的三相负载不平衡度为8.9％，小于第一平衡阈值15％，达到平衡要求。所以将所选择的第4用户端的换相装置的接入相别由相别切换对的A相切换到B相上、第12用户端的换相装置接入A相上，如下表九所示，实现将第12用户端的换相装置成功接入配电网，且不破坏配电网的三相负载平衡。第12用户端的换相装置实际功率负载为11，再获取各用户端的总功率负载，计算配电网三相负载不平衡度为7.1％，小于第一平衡阈值15％，达到平衡要求。

用户端	低功部	低功部接相	A相	B相	C相
						1	2	A	10
2	2.3	A		18
						3	3	A		5
4	2.4	A	0	7
						5	2.1	B	17
6	2	B		17
						7	3.3	B			3
8	2.2	B	5
						9	2.3	C			30
10	2.4	C			8
						11	2.8	C			5
12	2	C	11
						相总负载			48.7	49.6	55.5

表九

上述在第12用户端的换相装置试接入配电网的其中一相，为减少相别切换对用户端的负载装置稳定运行产生不良的影响，从相别切换对的源相别A相上选择未向内置有磁运动部的负载装置供电的换相装置，如选第4用户端的换相装置，而不选第8用户的换相装置，使所述第4用户端的换相装置的接入相别从相别切换对的源相别A相切换到目标B相、第12用户端的换相装置接入A相，以使配电网三相负载平衡。完成第12用户端的换相装置接入配电网，减少了对用户端的负载装置稳定运行产生的不良影响。

在此需要说明的是，当基于负载类型表所确定的未向内置有运动部件负载装置供电的换相装置的功率负载量有限，试切换后不能使三相负载平衡，则再从基于负载类型表所确定的向内置有运动部的负载装置供电的换相装置中继续选择需相别试切换的换相装置，两次所选择的换相装置的接入相别试切换后，使配电网的三相负载达到平衡。

现有技术是先将待接入的换相装置随机地接入配电网的其中一相，而后再进行三相负载平衡处理，将相总功率负载大的相别上的部分换相装置的接入相别切换到相总功率负载小的相别上，以使配电网三相负载平衡。因此，常常会出现当待接入的换相装置接入配电网后，如接入相总功率负载大的相别上，立即造成配电网三相负载不平衡，为使配电网三相负载平衡，需要换相切换的换相装置的数量多，一方面对配电网造成谐波干扰影响，另一方面也影响用户端的负载装置的稳定地运行，如含有磁驱运部件的空调机、洗衣机等负载装置产生换相震动，使空调机、洗衣机等不能稳定性运行，甚至造成损坏。

具体实例2

配电网三相负载均衡处理过程中，现有技术在选择需要相别切换的换相装置时，没有考虑换相装置所供电的负载装置的类型差别，导致用户端的内置有磁运动部件(如电机)的负载装置产生换相震动，不能稳定地运行。为了使本领域技术人员能更好地理解上述实施方式2的技术方案，下面举一个应用实例对上述配电网三相负载均衡方法做进一步说明，其中主要描述与具体实例1相区别的部分。

在某一控制周期，所述低压配电网的第2用户端的部分高功率的负载装置突然停用，第2用户端的换相装置的功率负载值从18下降到6。当前12个用户端的低功率负载部、高功率负载部的负载状况以及接入相别如下表十所示，此时配电网三相负载不平衡度为21.4％，大于第一不平衡阈值15％，三相负载不符合平衡要求。

用户端	低功部	低功部接相	A相	B相	C相
						1	2	A	10
2	2.3	A		6
						3	3	A		5
4	2.4	A		7
						5	2.1	B	17
6	2	B		17
						7	3.3	B			3
8	2.2	B	5
						9	2.3	C			30
10	2.4	C			8
						11	2.8	C			5
12	2	C	11
						相总负载			52.7	44.6	55.5

表十

配电网的三相负载发生了不平衡，需要进行以下平衡处理，以使配电网三相负载不平衡度达到平衡要求。

步1，获取各个用户端的包括低功率负载部和高功率负载部的总功率负载。所述的总功率负载包括用户端的低功率负载部的功率负载值、接入相别，以及高功率负载部的功率负载值、接入相别，如表十所示。

步2，基于表十所示的各用户端的总功率负载，即各用户端的低功率负载部的功率负载值、接入相别，以及高功率负载部的功率负载值、接入相别，计算确定配电网三相负载不平衡度及各相的相总功率负载；经计算得到配电网A、B、C三相的相总功率负载分别为52.7、44.6、55.5，配电网三相负载不平衡度为21.4％。

步3，所述配电网三相负载不平衡度21.4％大于第一不平衡阈值15％，则执行步4步，否则，执行S7步；

步4，基于表十所示的各用户端的包括低功率负载部的功率负载值、接入相别以及高功率负载部的功率负载值、接入相别的总功率负载，经计算确定配电网的从相总功率负载大的源相别向相总功率负载小的目标相别需要调整功率负载的相别切换对、以及该相别切换对的从源相别向目标相别的功率负载需要调整的调整量值。配电网A、B、C三相的相总功率负载分别为52.7、44.6、55.5，相总平均功率负载为50.6，可确定相别切换对为(C、B)，需要调整的功率负载的调整量值为4.6，即为使配电网三相负载平衡，则需要将C相上的4.6的功率负载调整到B相上。当前负载类型表的值如下表十一所示。

用户标识	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
													磁运动	0	0	1	1	1	0	1	0	1	1	0	0

表十一

步5，基于负载类型表的磁运动字段的值对相别切换对的源相别C相上的换相装置作标识，其中未向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置作标识，如标识为1，表示换相装置适合于换相操作，向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置不进行标识，保持默认值0，表示换相装置不适合于换相操作，会产生换相震动。所以，相别切换对源相别C相上的第7、9、10用户端的换相装置被作标识，优选地在C相上被标识的第7、9、10用户端的换相装置中选择需要相别切换的换相装置。

步6，相别切换对的源相别C相上被标识的3个换相装置的功率负载之和大于等于所述调整量值4.6，则只在源相别上选择需要相别切换的换相装置。源相别C相上被标识的第7、9、10用户端的换相装置的功率负载分别为3、30、8，其中第7用户的换相装置功率负载3与所述的调整量值4.6相当，最接近，且第7用户的换相装置由C相试切换到B相后，试切换后的配电网三相负载不平衡度为10.2％，配电网的三相负载平衡达到平衡要求。

需要说明的是，若源相别C相上无足够的被标识的换相装置，可以理解为，C相上所有被标识的换相装置的功率负载之和小于调整量值，再在源相别C相上余下的未被标识的换相装置中选择需要相别切换的换相装置，以使两次所选择的换相装置的功率负载之和与所述的调整量值相当，使配电网的三相负载不平衡度达到平衡要求。

步7，将所选择的第7用户端的换相装置的接入相别从所述相别切换对的源相别切换到目标相别，即将所选择的第7用户的换相装置的接入相别由相别切换对的C相试切换到B相，切换后配电网三相负载不平衡度为10.2％，小于第一不平衡阈值15％，达到三相负载平衡要求。

步8，相别切换后，若在当前控制周期内，则基于所述相别切换对(C，B)、所选择的第7用户端的换相装置的功率负载值3更新所选择的换相装置的总功率负载，执行步2步，若控制周期结束，则执行步9步。换相装置的接入相别调整后，各用户端的功率负载情况如下表十二所示。

用户端	低功部	低功部接相	A相	B相	C相
						1	2	A	10
2	2.3	A		6
						3	3	A		5
4	2.4	A		7
						5	2.1	B	17
6	2	B		17
						7	3.3	B			3
8	2.2	B	5
						9	2.3	C			30
10	2.4	C		8	0
						11	2.8	C			5
12	2	C	11
						相总负载			52.7	52.6	47.5

表十二

步9，根据预设的控制周期，进入下一个控制周期重新执行S1步，对配电网进行新一控制周期的三相负载平衡控制。

需要说明的是，对上述的功率负载接入配电网方法、及配电网负载均衡方法，为最大限度地减少向内置有磁动运部件的负载装置供电的换相装置进行相别切换，避免产生换相震动，使负载装置保持稳定地运行，以及减少相别切换对低压配电网造成的谐波干扰。还可以设置第二不平衡阈值，第二不平衡阈值大于第一不平衡阈值，如第一不平衡阈值取值为15％，第二不平衡阈值取值为18％。在所述相别切换对的源相别上选择需要进行相别切换的换相装置时，当所述源相别上被标识的换相装置的功率负载之和小于所述调整量值，即无足够的被标识的换相装置，所述源相别上所有被标识的换相装置的接入相别试切换到相别切换对的目标相别，计算试切换、试接入后的配电网三相负载不平衡度、试切换后的配电网三相负载不平衡度，配电网三相负载不平衡度若大于第一不平衡阈值且小于第二不平衡阈值，将不在源相别上再选择未被标识的换相装置，以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值，则认为配电网三相负载达到了平衡要求。对功率负载接入配电网方法，则将源相别上所有被标识的换相装置的接入相别切换到相别切换对的目标相别、待接入的换相装置接入所确定的相总功率负载小的相别；对配电网负载均衡方法，将源相别上所有被标识的换相装置的接入相别切换到相别切换对的目标相别。这样处理操作，虽然配电网三相负载不平衡度略高，但最大限度地减少甚至避免了向内置有磁动运部件负载装置供电的换相装置进行相别切换，使负载装置可以避免产生换相震动，保持稳定地运行，还有利于减少相别切换对配电网造成的谐波干扰。

和现有技术相比，本发明具有如下技术进步性。

换相装置接入配电网的其中一相，配电网三相负载保持平衡，需要相别切换的换相装置的数量少。待接入的换相装置在接入配电网前，基于该换相装置的功率估算值及各用户端的总功率负载进行试接入计算，确定其需要接入的目标相别，以使配电网三相负载达到平衡要求，最后将待接入的换相装置接入所述目标相别。所以，待接入的换相装置接入配电网后不易导致配电网三相负载产生不平衡，在三相负载平衡控制过程中，需要相别切换的换相装置的数量少，对低压配电网的谐波影响以及对用户的负载装置的稳定运行的影响均较小，有利于负载装置稳定地运行。

减少甚至避免相别切换导致负载装置产生换相震荡，有利于负载装置稳定运行。配电网三相负载不平衡发生时，对相别切换对源相别上的未向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置作标识，标识出适合换相操作的换相装置，先从源相别上被标识的换相装置中选择需要相别切换的换相装置，源相别上被标识的所有换相装置的功率负载若不足够，再在源相别上余下的未被标识的换相装置中选择需要相别切换的换相装置，所选择的换相装置的功率负载之和与调整量值相当，使配电网三相负载达到平衡要求。在相别切换过程中，最大限度地减少向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置进行相别切换，甚至所述换相装置可以避免相别切换，有利使内置有磁运动部件的负载装置避免发生换相震动，保持稳定运行，延长使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。

Claims (10)

1.一种功率负载接入配电网方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，基于待接入的换相装置的第一预设周期功率负载，计算该待接入的换相装置的在距离当前日期最近第二预设数量的第一预设周期功率负载的功率均值；

步骤2，获取各用户端的包括直接接入配电网的低功率负载部和经换相装置接入配电网的高功率负载部的总功率负载；

步骤3，根据所获取的各用户端的总功率负载，计算确定配电网相总功率负载小的相别；将待接入的换相装置试接入该相总功率负载小的相别，基于所获取的各用户端的总功率负载及待接入的换相装置的功率均值，计算配电网三相负载不平衡度；

步骤4，所述配电网三相负载不平衡度小于或等于第一不平衡阈值，执行步骤6，否则执行步骤5；

步骤5，基于所获取的各个用户端的总功率负载及待接入的换相装置的功率均值，计算确定配电网的从相总功率负载小的源相别向目标相别需要功率负载试调整的相别切换对及该相别切换对的调整量值，在相别切换对源相别上选择需要试切换接入的换相装置，所选择的换相装置的功率负载之和与所述调整量值相当，以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值，将所选择的换相装置的接入相别切换到相别切换对的目标相别；

步骤6，将待接入的换相装置接入所确定的相总功率负载小的相别。

2.根据权利要求1所述的功率负载接入配电网方法，其特征在于，所述“在相别切换对源相别上选择需要试切换接入的换相装置”还包括：

对所述相别切换对源相别上的未向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置作标识；

在源相别上被标识的换相装置中选择需要相别试切换的换相装置，若被标识的所有换相装置的功率负载之和小于调整量值，则在源相别上未被标识的换相装置中再选择需要相别试切换的换相装置。

3.根据权利要求2所述的功率负载接入配电网方法，其特征在于：

设置负载类型表，所述负载类型表包括用户标识字段和磁运动字段，磁运动字段用于标识用户端的换相装置有无向内置有磁运动部件负载装置供电；

基于负载类型表的磁运动字段的值对所述相别切换对源相别上的换相装置作标识，标识出未向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置。

4.根据权利要求3所述的功率负载接入配电网方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一预设周期功率负载包括在第一预设周期内换相装置在各取样周期的非0实时功率负载累计值相对于非0功率累计时间的平均值；

所述第二预设数量的第一预设周期功率负载的功率均值包括换相装置的在距离当前日期最近记录的第二预设数量个的第一预设周期功率负载的平均值。

5.根据权利要求2-4任一权利要求所述的功率负载接入配电网方法，其特征在于：

还设置有第二不平衡阈值，第二不平衡阈值大于第一不平衡阈值；

所述相别切换对源相别上被标识的换相装置的功率负载之和小于调整量值，将源相别上所有被标识的换相装置的接入相别试切换到相别切换对的目标相别，待接入的换相装置试接入所确定的相总功率负载小的相别，计算试切换、试接入后的配电网三相负载不平衡度；当配电网三相负载不平衡度大于第一不平衡阈值且小于第二不平衡阈值时，不在源相别上再选择未被标识的换相装置以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值。

6.根据权利要求5所述的功率负载接入配电网方法，其特征在于：

所述低功率负载部包括日常照明、冰箱、洗衣机、燃气热水器以及燃气灶具小功率的负载装置的用电，高功率负载部包括空调、电磁炉、电阻炉、电热扇、微波炉、电热水器耗电功率大的负载装置的用电；

所述第一预设周期为1日；所述第二预设数量为5日或10日。

7.根据权利要求6所述的功率负载接入配电网方法，其特征在于：在所述步骤1前还包括：待接入的换相装置发出接入配电网的接入请求。

8.一种配电网三相负载均衡方法，适用于权利要求1-7任一权利要求，其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取各个用户端的包括低功率负载部和高功率负载部的总功率负载；

S2，基于所述各个用户端的总功率负载计算配电网三相负载不平衡度；

S3，所述配电网三相负载不平衡度小于或等于第一不平衡阈值，则执行S6步，否则，执行S4步；

S4，基于所述各个用户端的总功率负载经计算确定配电网的从相总功率负载大的源相别向相总功率负载小的目标相别需要调整功率负载的相别切换对、以及该相别切换对的调整量值；对相别切换对源相别上的未向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置作标识；在源相别上被标识的换相装置中选择需要进行相别切换的换相装置，若被标识的换相装置的功率负载之和小于调整量值，再在源相别上未被标识的换相装置中选择需要相别切换的换相装置，使所选择的换相装置的功率负载之和与所述调整量值相当，以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值；

S5，将所选择的换相装置的接入相别从所述相别切换对的源相别切换到目标相别，若在当前控制周期内，则基于所述相别切换对、所选择的换相装置的功率负载更新所述各户端的总功率负载，执行S2步，若控制周期结束，则执行S6步；

S6，根据预设的控制周期，进入下一个控制周期执行S1步。

9.根据权利要求8所述的负载均衡方法，其特征在于，所述方法还包括：

设置负载类型表，所述负载类型表包括用户标识字段、以及用于标识用户端的换相装置有无向内置有磁运动部件负载装置供电的磁运动字段；

基于负载类型表的磁运动字段的值对所述相别切换对源相别上的换相装置作标识，标识出未向内置有磁运动部件负载装置供电的换相装置。

10.根据权利要求8或9所述的负载均衡方法，其特征在于，所述方法还包括：

设置第二不平衡阈值，第二不平衡阈值大于第一不平衡阈值；

所述相别切换对源相别上被标识的换相装置的功率负载之和小于调整量值，将源相别上所有被标识的换相装置的接入相别试切换到相别切换对的目标相别，计算试切换后的配电网三相负载不平衡度；当配电网三相负载不平衡度大于第一不平衡阈值且小于第二不平衡阈值时，不在源相别上再选择未被标识的换相装置以使配电网三相负载不平衡度小于第一不平衡阈值。

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