CN108631341A - 基于零序电流的配变低压侧电流三相不平衡评估方法 - Google Patents

基于零序电流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零序电流的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，包括：1）建立实时零序电流最大不平衡率RMZI以记录低压侧三相电流的实时最大不平衡情况；2）建立实时零序电流最小不平衡率RNZI以记录低压侧三相电流的实时最小不平衡情况；3）建立实时零序电流额定不平衡率RRZI以记录低压侧三相电流的实时额定不平衡情况；4）建立实时零序电流平均不平衡率RAZI以记录低压侧三相电流的实时平均不平衡情况；5）建立实时零序电流综合不平衡率RAZI以记录低压侧三相电流的实时综合不平衡情况；6）根据实时零序电流综合不平衡率RAZI和三相电流不平衡率限值RIZL综合评价低压侧电流三相不平衡状况。该评估方法能有效反映低压侧三相电流不平衡状况。

Description

基于零序电流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零序电流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，给出一种基于零序电流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：
一种基于零序电流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）建立实时零序电流最大不平衡率RMZI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）建立实时零序电流最小不平衡率RNZI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）建立实时零序电流额定不平衡率RRZI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时额定不平衡情况；
（4）建立实时零序电流平均不平衡率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）建立实时零序电流综合不平衡率RAZI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）根据实时零序电流综合不平衡率RAZI和三相电流不平衡率限值RIZL综合评价配电变压器低压侧电流三相不平衡状况。
建立实时零序电流最大不平衡率RMZI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 0为配电变压器低压侧实时零序电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相负荷电流中最小的实时电流值。规定I 0和I min 同时为0时，RMZI为0；I min 为0而I 0不为0时，RMZI为-1。
配电变压器低压侧实时零序电流值I 0可由采集装置直接采集，如果没有零序电流采集装置，则可根据配电变压器低压侧A、B、C三相负荷电流近似计算，具体方法为：
其中，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。
建立实时零序电流最小不平衡率RNZI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 0为配电变压器低压侧实时零序电流值，实现方法如上所述；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。规定I max 和I 0同时为0时，RNZI为0；
配电变压器低压侧实时零序电流值I 0由采集装置直接采集，如果没有零序电流采集装置，则根据配电变压器低压侧A、B、C三相负荷电流近似计算，具体方法为：
其中，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。
建立实时零序电流额定不平衡率RRZI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时额定不平衡情况，具体为：
其中，I 0为配电变压器低压侧实时零序电流值；I N 为配电变压器低压侧额定电流值。
建立实时零序电流平均不平衡率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 0为配电变压器低压侧实时零序电流值，实现方法如上所述；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。
建立实时零序电流综合不平衡率RAZI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 0为配电变压器低压侧实时零序电流值，实现方法如上所述；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。
根据实时零序电流综合不平衡率RAZI和三相电流不平衡率限值RIZL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零序电流综合不平衡率RAZI大于或等于三相电流不平衡率限值RIZL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RAZI。
（2）若某配电变压器的实时零序电流综合不平衡率RAZI小于三相电流不平衡率限值RIZL，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零序电流综合不平衡率RAZI为-1，则表示该配电变压器低压侧存在缺相可能。
本发明有益技术效果：建立实时零序电流最大不平衡率RMZI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；建立实时零序电流最小不平衡率RNZI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；建立实时零序电流额定不平衡率RRZI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时额定不平衡情况；建立实时零序电流平均不平衡率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；建立实时零序电流综合不平衡率RAZI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；根据实时零序电流综合不平衡率RAZI和三相电流不平衡率限值RIZL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）建立实时零序电流最大不平衡率RMZI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）建立实时零序电流最小不平衡率RNZI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）建立实时零序电流额定不平衡率RRZI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时额定不平衡情况；
（4）建立实时零序电流平均不平衡率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）建立实时零序电流综合不平衡率RAZI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）根据实时零序电流综合不平衡率RAZI和三相电流不平衡率限值RIZL综合评价配电变压器低压侧电流三相不平衡状况。
建立实时零序电流最大不平衡率RMZI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 0为配电变压器低压侧实时零序电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相负荷电流中最小的实时电流值。规定I 0和I min 同时为0时，RMZI为0；I min 为0而I 0不为0时，RMZI为-1。
配电变压器低压侧实时零序电流值I 0可由采集装置直接采集，如果没有零序电流采集装置，则可根据配电变压器低压侧A、B、C三相负荷电流近似计算，具体方法为：
其中，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。
建立实时零序电流最小不平衡率RNZI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 0为配电变压器低压侧实时零序电流值，实现方法如上所述；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。规定I max 和I 0同时为0时，RNZI为0；
配电变压器低压侧实时零序电流值I 0由采集装置直接采集，如果没有零序电流采集装置，则根据配电变压器低压侧A、B、C三相负荷电流近似计算，具体方法为：
其中，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。
建立实时零序电流额定不平衡率RRZI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时额定不平衡情况，具体为：
其中，I 0为配电变压器低压侧实时零序电流值；I N 为配电变压器低压侧额定电流值。
建立实时零序电流平均不平衡率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 0为配电变压器低压侧实时零序电流值，实现方法如上所述；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。
建立实时零序电流综合不平衡率RAZI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 0为配电变压器低压侧实时零序电流值，实现方法如上所述；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。
根据实时零序电流综合不平衡率RAZI和三相电流不平衡率限值RIZL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零序电流综合不平衡率RAZI大于或等于三相电流不平衡率限值RIZL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RAZI。
（2）若某配电变压器的实时零序电流综合不平衡率RAZI小于三相电流不平衡率限值RIZL，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零序电流综合不平衡率RAZI为-1，则表示该配电变压器低压侧存在缺相可能。
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RIZL为0.2,配电变压器低压侧额定电流为50A。
对于DT2低压侧A、B、C三相电流进行分析如下：
零序电流估算为：I0=52.5-（32.1+48.3）/2=12.3
实时零序电流最大不平衡率RMZI为：
RMZI=12.3/32.1=0.38
实时零序电流最小不平衡率RNZI：
RNZI=12.3/52.5=0.23
实时零序电流额定不平衡率RRZI为：
RRZI=12.3/50=0.25
实时零序电流平均不平衡率RAVI：
RAVI=12.3/44.3=0.28
实时零序电流综合不平衡率RAZI为：
RAZI=(0.38+0.23+0.25+0.28)/4=0.29
根据三相电流不平衡率限值RIVL为0.2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)

1.一种基于零序电流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）建立实时零序电流最大不平衡率RMZI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）建立实时零序电流最小不平衡率RNZI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）建立实时零序电流额定不平衡率RRZI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时额定不平衡情况；
（4）建立实时零序电流平均不平衡率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）建立实时零序电流综合不平衡率RAZI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）根据实时零序电流综合不平衡率RAZI和三相电流不平衡率限值RIZL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所述的基于零序电流的配变低压侧电流三相不平衡评估方法,其特征在于：
建立实时零序电流最大不平衡率RMZI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 0为配电变压器低压侧实时零序电流值；I min 为配电变压器低压侧A、B、C三相负荷电流中最小的实时电流值，规定I 0和I min 同时为0时，RMZI为0；I min 为0而I 0不为0时，RMZI为-1；
配电变压器低压侧实时零序电流值I 0由采集装置直接采集，如果没有零序电流采集装置，则根据配电变压器低压侧A、B、C三相负荷电流近似计算，具体方法为：
其中，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。
3.根据权利要求1所述的基于零序电流的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，其特征在于：
建立实时零序电流最小不平衡率RNZI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 0为配电变压器低压侧实时零序电流值，实现方法如权利要求2中所述；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，规定I max 和I 0同时为0时，RNZI为0；
配电变压器低压侧实时零序电流值I 0由采集装置直接采集，如果没有零序电流采集装置，则根据配电变压器低压侧A、B、C三相负荷电流近似计算，具体方法为：
其中，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。
4.根据权利要求1所述的基于零序电流的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，其特征在于：
建立实时零序电流额定不平衡率RRZI以记录配电变压器低压侧三相电流的实时额定不平衡情况，具体为：
其中，I 0为配电变压器低压侧实时零序电流值；I N 为配电变压器低压侧额定电流值；
配电变压器低压侧实时零序电流值I 0由采集装置直接采集，如果没有零序电流采集装置，则根据配电变压器低压侧A、B、C三相负荷电流近似计算，具体方法为：
其中，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。
5.根据权利要求1所述的基于零序电流的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，其特征在于：
建立实时零序电流平均不平衡率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 0为配电变压器低压侧实时零序电流值；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；
配电变压器低压侧实时零序电流值I 0由采集装置直接采集，如果没有零序电流采集装置，则根据配电变压器低压侧A、B、C三相负荷电流近似计算，具体方法为：
。
6.根据权利要求1所述的基于零序电流的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，其特征在于：
建立实时零序电流综合不平衡率RAZI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 0为配电变压器低压侧实时零序电流值；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；
配电变压器低压侧实时零序电流值I 0由采集装置直接采集，如果没有零序电流采集装置，则根据配电变压器低压侧A、B、C三相负荷电流近似计算，具体方法为：
其中，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。
7.根据权利要求1-6任一所述的基于零序电流的配变低压侧电流三相不平衡评估方法，其特征在于：
根据实时零序电流综合不平衡率RAZI和三相电流不平衡率限值RIZL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零序电流综合不平衡率RAZI大于或等于三相电流不平衡率限值RIZL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RAZI；
（2）若某配电变压器的实时零序电流综合不平衡率RAZI小于三相电流不平衡率限值RIZL，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零序电流综合不平衡率RAZI为-1，则表示该配电变压器低压侧存在缺相可能。
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