CN108631303A - 基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法 - Google Patents

基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，包括：建立实时最大电流三相不平衡率RMAI以记录低压侧三相电流的实时最大不平衡情况；建立实时最小电流三相不平衡率RMNI以记录低压侧三相电流的实时最小不平衡情况；建立实时中值电流三相不平衡率RMDI以记录低压侧三相电流的实时中值不平衡情况；建立实时平均电流三相不平衡率RAVI以记录低压侧三相电流的实时平均不平衡情况；建立实时综合加权电流三相不平衡率RALI以记录低压侧三相电流的实时综合不平衡情况；根据实时综合加权电流三相不平衡率RALI和三相电流不平衡率限值RIVL综合评价低压侧电流三相不平衡状况。该评估方法能够有效反映低压侧三相电流不平衡状况。

Description

基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法
技术领域
本发明涉及配电网电能质量领域，具体来说是一种基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法。
背景技术
目前随着经济的飞速发展，大量高科技工业园区投产运行，这些科技园区依靠高精尖的自动控制设备实现产品的生产制造，随着高精度电子产品的大量应用，电能质量问题越来越成为人们关注的问题，电压的骤降或骤升，三相电压电流的不平衡，谐波畸变等等皆会导致高精尖电子生产设备停运，危及生产安全，造成重大经济损失和社会影响。
同时，高质量的电能供应也是一流配电网的重要标志，故此分析变电站出线、重要开闭所、重要台区、重要用户的电能质量，通过对于配电变压器低压侧三相电流不平衡的综合分析，以发现电网的薄弱环节，并提供切实可行的检修策略，具有重要现实意义。
发明内容
本发明的目的在于解决配电变压器低压侧三相电流不平衡评估问题，结合配电网特点，给出一种基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法。
用于实现上述目的的技术方案如下：
一种基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，该方法包括如下步骤：
（1）建立实时最大电流三相不平衡率RMAI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最大不平衡情况；
（2）建立实时最小电流三相不平衡率RMNI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最小不平衡情况；
（3）建立实时中值电流三相不平衡率RMDI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时中值不平衡情况；
（4）建立实时平均电流三相不平衡率RAVI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时平均不平衡情况；
（5）建立实时综合加权电流三相不平衡率RALI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时综合不平衡情况；
（6）根据实时综合加权电流三相不平衡率RALI和三相电流不平衡率限值RIVL综合评价配电变压器低压侧电流三相不平衡状况。
建立实时最大电流三相不平衡率RMAI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最大不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值。规定I max 和I min 同时为0时，RMAI为0；I min 为0而I max 不为0时，RMAI为-1。
建立实时最小电流三相不平衡率RMNI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最小不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值。规定I max 和I min 同时为0时，RMNI为0。
建立实时中值电流三相不平衡率RMDI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时中值不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值，I mid 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中居中的实时电流值。规定I max 和I mid 同时为0时，RMDI为0；I mid 为0而I max 不为0时，RMDI为-1。
建立实时平均电流三相不平衡率RAVI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时平均不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值，I a 、I b 、I c 分别为配电变压器低压侧A、B、C三相的实时电流值。规定I max 和I min 同时为0时，RAVI为0。
建立实时综合加权电流三相不平衡率RALI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时综合不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值，α 1为RMAI权重系数，取值范围为[0.35，0.45]，α 2为RMNT权重系数，取值范围为[0.25，0.35]，α 3为RMDI权重系数，取值范围为[0.15，0.25]，α 4为RAVI权重系数，取值范围为[0.05，0.15]。规定I max 不为0但I mid 为0时，RALI为-1; I max 不 为0但I min 为0时，RALI为-1。
根据实时综合加权电流三相不平衡率RALI和三相电流不平衡率限值RIVL综合评价配电变压器低压侧电流三相不平衡状况，具体为：
（1）若某配电变压器的实时综合加权电流三相不平衡率RALI大于或等于三相电流不平衡率限值RIVL则表示该配电变压器低压侧三相电流严重不平衡，不平衡度为RALI。
（2）若某配电变压器的实时综合加权电流三相不平衡率RALI小于三相电流不平衡率限值RIVL，且不为-1，则表示该配电变压器低压侧三相电流处于平衡状态。
（3）若某配电变压器的实时综合加权电流三相不平衡率RALI为-1，则表示该配电变压器低压侧存在断线可能。
本发明有益技术效果：建立实时最大电流三相不平衡率RMAI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最大不平衡情况；建立实时最小电流三相不平衡率RMNI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最小不平衡情况；建立实时中值电流三相不平衡率RMDI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时中值不平衡情况；建立实时平均电流三相不平衡率RAVI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时平均不平衡情况；建立实时综合加权电流三相不平衡率RALI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时综合不平衡情况；根据实时综合加权电流三相不平衡率RALI和三相电流不平衡率限值RIVL综合评价配电变压器低压侧电流三相不平衡状况。该评估方法能够有效反映配电变压器低压侧三相电流不平衡状况，具有较好的实用价值。
附图说明
图1 为典型配电网络图。
具体实施方式
下面对本发明进行详细的说明：
（1）建立实时最大电流三相不平衡率RMAI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最大不平衡情况；
（2）建立实时最小电流三相不平衡率RMNI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最小不平衡情况；
（3）建立实时中值电流三相不平衡率RMDI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时中值不平衡情况；
（4）建立实时平均电流三相不平衡率RAVI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时平均不平衡情况；
（5）建立实时综合加权电流三相不平衡率RALI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时综合不平衡情况；
（6）根据实时综合加权电流三相不平衡率RALI和三相电流不平衡率限值RIVL综合评价配电变压器低压侧电流三相不平衡状况。
建立实时最大电流三相不平衡率RMAI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最大不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值。规定I max 和I min 同时为0时，RMAI为0；I min 为0而I max 不为0时，RMAI为-1。
建立实时最小电流三相不平衡率RMNI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最小不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值。规定I max 和I min 同时为0时，RMNI为0。
建立实时中值电流三相不平衡率RMDI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时中值不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值，I mid 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中居中的实时电流值。规定I max 和I mid 同时为0时，RMDI为0；I mid 为0而I max 不为0时，RMDI为-1。
建立实时平均电流三相不平衡率RAVI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时平均不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值，I a 、I b 、I c 分别为配电变压器低压侧A、B、C三相的实时电流值。规定I max 和I min 同时为0时，RAVI为0。
建立实时综合加权电流三相不平衡率RALI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时综合不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值，α 1为RMAI权重系数，取值范围为[0.35，0.45]，α 2为RMNT权重系数，取值范围为[0.25，0.35]，α 3为RMDI权重系数，取值范围为[0.15，0.25]，α 4为RAVI权重系数，取值范围为[0.05，0.15]。规定I max 不为0但I mid 为0时，RALI为-1; I max 不 为0但I min 为0时，RALI为-1。
根据实时综合加权电流三相不平衡率RALI和三相电流不平衡率限值RIVL综合评价配电变压器低压侧电流三相不平衡状况，具体为：
（1）若某配电变压器的实时综合加权电流三相不平衡率RALI大于或等于三相电流不平衡率限值RIVL则表示该配电变压器低压侧三相电流严重不平衡，不平衡度为RALI。
（2）若某配电变压器的实时综合加权电流三相不平衡率RALI小于三相电流不平衡率限值RIVL，且不为-1，则表示该配电变压器低压侧三相电流处于平衡状态。
（3）若某配电变压器的实时综合加权电流三相不平衡率RALI为-1，则表示该配电变压器低压侧存在断线可能。
具体实施例如图1所示，S1为变电站出线开关，A、B、C、D为馈线分段开关，DT1、DT2、DT3、DT4为配电变压器，各个配电变压器低压侧A、B、C三相电流如表1所示，三相电流不平衡率限值RIVL为0.4。
对于DT2低压侧A、B、C三相电流进行分析如下：
实时最大电流三相不平衡率RMAI为：
RMAI=(52.5-32.1)/32.1=0.64
实时最小电流三相不平衡率RMNI为：
RMNI=(52.5-32.1)/52.5=0.39
实时中值电流三相不平衡率RMDI为：
RMDI=(52.5-32.1)/48.3=0.42
实时平均电流三相不平衡率RAVI为：
RAVI=(52.5-32.1)/44.3=0.46
实时综合加权电流三相不平衡率RALI为：
RALI=0.4×0.64+0.3×0.39+0.2×0.42+0.1×0.46=0.5
根据三相电流不平衡率限值RIVL为0.4可以判定该配电变压器低压侧三相电流严重不平衡。其他配电变压器的三相电流不平衡评估方法与之类似，不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程， 是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算 机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。 其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (7)

1.一种基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）建立实时最大电流三相不平衡率RMAI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最大不平衡情况；
（2）建立实时最小电流三相不平衡率RMNI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最小不平衡情况；
（3）建立实时中值电流三相不平衡率RMDI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时中值不平衡情况；
（4）建立实时平均电流三相不平衡率RAVI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时平均不平衡情况；
（5）建立实时综合加权电流三相不平衡率RALI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时综合不平衡情况；
（6）根据实时综合加权电流三相不平衡率RALI和三相电流不平衡率限值RIVL综合评价配电变压器低压侧电流三相不平衡状况。
2.根据权利要求1所述的基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法,其特征在于：
建立实时最大电流三相不平衡率RMAI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最大不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值；规定I max 和I min 同时为0时，RMAI为0；I min 为0而I max 不为0时，RMAI为-1。
3.根据权利要求1所述的基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，其特征在于：
建立实时最小电流三相不平衡率RMNI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时最小不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值，规定I max 和I min 同时为0时，RMNI为0。
4.根据权利要求1所述的基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，其特征在于：
建立实时中值电流三相不平衡率RMDI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时中值不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值，I mid 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中居中的实时电流值，规定I max 和I mid 同时为0时，RMDI为0；I mid 为0而I max 不为0时，RMDI为-1。
5.根据权利要求1所述的基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，其特征在于：
建立实时平均电流三相不平衡率RAVI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时平均不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值，I a 、I b 、I c 分别为配电变压器低压侧A、B、C三相的实时电流值，规定I max 和I min 同时为0时，RAVI为0。
6.根据权利要求1所述的基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，其特征在于：
建立实时综合加权电流三相不平衡率RALI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时综合不平衡情况，具体为：
其中，I max 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最大的实时电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中最小的实时电流值，α 1为RMAI权重系数，取值范围为[0.35，0.45]，α 2为RMNT权重系数，取值范围为[0.25，0.35]，α 3为RMDI权重系数，取值范围为[0.15，0.25]，α 4为RAVI权重系数，取值范围为[0.05，0.15]；I mid 为配电变压器低压侧A、B、C三相电流中居中的实时电流值；规定I max 不为0但I mid 为0时，RALI为-1; I max 不为0但I min 为0时，RALI为-1。
7.根据权利要求1-6任一所述的基于综合加权的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，其特征在于：
根据实时综合加权电流三相不平衡率RALI和三相电流不平衡率限值RIVL综合评价配电变压器低压侧电流三相不平衡状况，具体为：
（1）若某配电变压器的实时综合加权电流三相不平衡率RALI大于或等于三相电流不平衡率限值RIVL则表示该配电变压器低压侧三相电流严重不平衡，不平衡度为RALI；
（2）若某配电变压器的实时综合加权电流三相不平衡率RALI小于三相电流不平衡率限值RIVL，且不为-1，则表示该配电变压器低压侧三相电流处于平衡状态；
（3）若某配电变压器的实时综合加权电流三相不平衡率RALI为-1，则表示该配电变压器低压侧存在断线可能。
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