CN112909968A - 一种低压台区三相不平衡治理线路切改方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低压台区三相不平衡治理线路切改方法及系统，方法包括：基于获取的电网数据确定三相不平衡负荷功率调整量，设置三相不平衡负荷切改优化模型，对人工离线切改三相不平衡线路进行调整优化，以满足当前三相负荷不平衡调整时效性、准确性和用户优质服务的要求，指导台区用户切改量及相别选择，从而保证台区三相负荷的动态平衡。
Description
技术领域
本发明涉及配电网分析与控制技术领域，具体涉及一种低压台区三相不平衡治理线路切改方法及系统。
背景技术
当前我国电网用户数量众多且分布较散，用电负荷时空分布不均匀，不同地区的用电特性存在较大差异，导致配网台区存在不同程度的三相负荷不平衡问题，这给配网变压器出力、电能质量及电网的安全经济性运行产生了严重的影响。为了解决三相不平衡问题，目前主要的解决方案中：增加无功补偿方法是通过补偿的办法来改善配电变压器自身问题，从而减少变压器损耗和电压偏差对电网的影响，该方法只能缓解三相不平衡情况，却不能从根源上解决不平衡问题；不对称调补方法需要引入补偿装置来形成平衡网络，由于该方法中的装置价格较贵、成本较高，不建议在低压台区三相不平衡治理中大范围推广；智能换相方法虽然可以解决不平衡问题，但是该方法还处在试点应用阶段，其推广的综合效益评估尚不明确，需要进一步科学验证。所以，通过管理优化手段人工离线切改负荷相序方式是当前低压台区治理三相负荷不平衡的主要方式。
然而，传统的人工离线切改负荷方式的负荷数据一般来源于用户电表数据，电压电流数据也都是计量关口处的数据，且调整负荷时需停电操作，这些均无法满足当前三相负荷不平衡调整时效性、准确性和用户优质服务的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种低压台区三相不平衡治理线路切改方法及系统，以解决现有技术中无法保证三相负荷不平衡调整时效性、准确性和用户优质服务的要求的问题。
本发明实施例提供了一种低压台区三相不平衡治理线路切改方法，包括：基于获取的电网数据确定三相不平衡负荷功率调整量，设置三相不平衡负荷切改优化模型，对人工离线切改三相不平衡线路进行调整优化。
可选地，所述基于获取的电网数据确定三相不平衡负荷功率调整量，包括：在获取的电网数据中选择满足预设条件的电网数据，确定有效电网数据；利用有效电网数据，计算采样周期内当前采样点三相不平衡度值以及采样周期内的三相不平衡度超标占比，当所述三相不平衡度值以及三相不平衡度超标占比满足预设调整策略时，计算三相不平衡负荷功率调整量。
可选地，所述计算三相不平衡负荷功率调整量，包括：基于所述有效电网数据中的三相有功功率值计算三相负荷平均功率和每相负荷平均功率，将一个采样周期内所有监测点的三相负荷平均功率与每相负荷平均功率作差得到每相功率偏差，将功率偏差绝对值最大的相序确定为切改相序；根据所述切改相序和其余相的负荷比例，确定由切改相序分配到其余相序的功率调整量。
可选地，所述三相不平衡负荷功率调整量通过如下公式表示：
ΔPi＝|Piave-Pave|
其中，ΔPi表示i相序的功率调整量，Piave表示i相序的采样周期内的每相负荷平均功率，i表示A、B或C相序，Pave表示采样周期内单相的平均功率；
其中，Piave表示i相序的采样周期内的每相负荷平均功率，Pi j表示采样周期内第j个采样点i相的有功功率向量，M表示采样周期内采样点的数量；
其中，Pave表示采样周期内单相的平均功率，
表示采样周期内第j个采样点的A相有功功率向量，
表示采样周期内第j个采样点的B相有功功率向量，
表示采样周期内第j个采样点的C相有功功率向量，M表示采样周期内每相采样点的数量。
可选地，所述低压台区三相不平衡负荷切改优化模型包括优化目标函数和约束条件，其中目标函数包括三相电流不平衡度目标函数、三相不平衡度波动目标函数、切改次数目标函数以及网损目标函数，
所述三相电流不平衡度目标函数通过如下公式表示：
其中，
表示采样周期内第j个采样点三相不平衡度值中的最小值，
表示采样周期内第j个采样点t时刻的三相不平衡度值，
表示三相电流的平均值，iA表示A相的相电流，iB表示B相的相电流，iC表示C相的相电流，
表示采样周期内第j个采样点t时刻的瞬时电流；
所述三相不平衡度波动目标函数通过如下公式表示：
其中，Minλ表示三相不平衡度波动的最小值，
表示采样周期内第j个采样点的t时刻的瞬时三相不平衡度值，Nave表示三相不平衡度值的平均值；
所述切改次数目标函数通过如下公式表示：
其中，T表示线路切改次数，Min{F}表示切换状态参数中的最小值，F表示切换状态参数，fi表示切换状态变量，fi＝1表示切换前相序状态与切换后相序状态不同，fi＝0表示切换前相序状态向量与切换后相序状态向量相同，H表示线路的数量；
所述三相负荷切换相序状态通过如下公式表示：
Y＝[SASBSC]
Y'＝[SASBSC]
其中，Y表示低压台区三相负荷切换前相序状态向量，Y’表示低压台区三相负荷切换后相序状态向量，Sτ(τ＝A,B,C)表示三相负荷切换相序状态变量，Sτ＝1表示对应的相序发生负荷切换调整，Sτ＝0表示对应的相序未发生负荷切换调整；
所述网损目标函数通过如下公式表示：
其中，Lw表示网损，Iljf表示l支路的均方根电流值，K为支路总数，Xl表示l支路阻抗，t表示持续时间；
运行约束条件包括：三相电流不平衡度约束以及三相不平衡占比约束，
所述三相电流不平衡度约束通过如下公式表示：
其中，
表示节点j在t时刻的瞬时三相电流不平衡度，
表示标准规定的三相电流不平衡度的最大允许值；
所述三相不平衡占比约束通过如下公式表示：
其中，σ表示在采样周期内的三相不平衡度超标占比，0.1≤σ≤0.5，ηj表示第j个采样点是否发生了三相不平衡，ηj＝1表示节点j在t时刻的瞬时三相电流不平衡度大于预设阈值，ηj＝0表示节点j在t时刻的瞬时三相电流不平衡度不大于预设阈值，M表示采样周期内采样点的数量，D表示采集周期内一个采样点采样数据的数量；
在人工切改负荷相序的三相不平衡负荷切改优化模型中，对传统遗传算法进行改进，将有序基因集编码策略融入现有算法中；所述优化模型中低压三相负荷在切改操作后分别对应着三相中的某一相，其相序改变状态与二进制编码一一对应，则可以采用二进制向量组编码来描述低压负荷相别，在相序调整向量组中，S为1表示A、B、C三相中的某一相调整，S为0表示A、B、C三相中的某一相不做调整。
本发明实施例还提供了一种低压台区三相不平衡治理线路切改系统，包括：第一处理模块，用于基于获取的电网数据和切改调整策略确定三相不平衡负荷功率调整量；第二处理模块，用于设置三相不平衡负荷切改优化模型，对人工离线切改三相不平衡线路进行调整优化。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，从而执行本发明实施例提供的低压台区三相不平衡治理线路切改方法。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，用于所述计算机指令执行本发明实施例提供的低压台区三相不平衡治理线路切改方法。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明实施例提供了一种低压台区三相不平衡治理线路切改方法及系统，通过电网数据确定三相不平衡负荷功率调整量，设置三相不平衡负荷切改优化模型，以对人工离线切改三相不平衡线路进行调整优化，以满足当前三相负荷不平衡调整时效性、准确性和用户优质服务的要求，并且通过调整优化模型，指导台区用户切改量及相别选择，从而保证台区三相负荷的动态平衡。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中低压台区三相不平衡治理线路切改方法的流程图；
图2为本发明实施例中基于有序基因集编码遗传算法的流程图；
图3为本发明实施例中低压台区三相不平衡治理线路切改方法的另一个具体流程图；
图4为本发明实施例中的低压台区三相不平衡治理线路切改系统的结构示意图；
图5为本发明实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明实施例提供了一种低压台区三相不平衡治理线路切改方法，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤S1：基于获取的电网数据确定三相不平衡负荷功率调整量。
本实施例中，利用配电变压器监测终端(TTU)和用电信息采集系统获取变压器关口和用户端的当前低压台区的电网数据，并选择历史数据周期为一个月，获取当前电网数据，包括电流、电压、有功功率等数据信息。需要说明的是，本实施例仅仅举例说明利用配电变压器监测终端(TTU)和用电信息采集系统获取电网数据，在实际应用中还可以选择其他获取设备，本实施例并不以此为限。
根据相关标准的规定，对三相电流不平衡度的定义：用电流的负序分量与正序分量比值的百分数来表示。如下：
其中，Nb表示三相电流不平衡度，I2表示负序分量，I1表示正序分量；按照变压器运行规程要求，当三相电流不平衡度超过15％则需要对负荷进行调整或治理。在实际应用中，确定电网数据后，利用上述数据确定三相不平衡负荷功率调整量。根据参考电网数据计算三相负荷功率调整量，以确定最后需要对低压台区三相不平衡的三相负荷功率调整量。
步骤S2：设置三相不平衡负荷切改优化模型，对人工离线切改三相不平衡线路进行调整优化。在实际应用中，设置优化模型，通过人工离线切改负荷相序对配网低压用户进行换相，实现台区三相负荷不平衡问题的治理，其目标是使配电侧低压台区负荷三相不平衡度更小、经济性更好、稳定性更佳。此外，在保证三相不平衡程度最小的前提下，要尽量减少人工离线切改次数，提高优质服务水平，进而解决解决三相不平衡问题。
低压台区三相不平衡优化模型包括：三相电流不平衡度目标函数、三相不平衡度波动目标函数、切改次数目标函数以及网损目标函数；其中，治理配电台区三相不平衡的目标就是将线路负荷三相不平衡度降低到合理的标准范围之内，三相电流不平衡度目标函数通过如下公式表示：
其中，
表示采样周期内第j个采样点三相不平衡度值中的最小值，
表示采样周期内第j个采样点t时刻的瞬时电流；
三相不平衡度的大小会随着时空环境的变化而变化，降低三相不平衡度波动水平有利于降低三相不平衡度，三相不平衡度波动目标函数通过如下公式表示：
其中，Minλ表示三相不平衡度波动的最小值，
表示采样周期内第j个采样点的t时刻的瞬时三相不平衡度值，Nave表示三相不平衡度值的平均值；M表示采样周期内采样点的数量；
对于三相负荷不平衡问题台区，A、B、C三相负荷在切改操作后分别对应着三相中的某一相，其相序改变状态与二进制编码一一对应。例如，若B相发生部分负荷切改到其他相序情况，则B相状态可表示为1，若B相没有发生负荷切改至其他相序情况，则B相状态可表示为0。切改次数目标函数通过如下公式表示：
其中，T表示线路切改次数，Min{F}表示切换状态参数中的最小值，F表示切换状态参数，fi表示切换状态变量，fi＝1表示切换前相序状态与切换后相序状态不同，fi＝0表示切换前相序状态向量与切换后相序状态向量相同，H表示线路的数量；
在切改过程中，人工离线调整低压负荷次数可以依照切改前后相序状态变化与否来确定，对三相不平衡台区进行负荷切改是需要离线进行操作的，因此在一段周期内，低压线路负荷切改调整次数越少越好，三相负荷切换相序状态通过如下公式表示：
其中，Y表示低压台区三相负荷切换前相序状态向量，Y’表示低压台区三相负荷切换后相序状态向量，Sτ(τ＝A,B,C)表示三相负荷切换相序状态变量，Sτ＝1表示对应的相序发生负荷切换调整，Sτ＝0表示对应的相序未发生负荷切换调整；
配电台区三相不平衡优化治理需要考虑电网经济性，网损目标函数通过如下公式表示：
其中，Lw表示网损，Iljf表示l支路的均方根电流值，K为支路总数，Xl表示l支路阻抗，t表示持续时间。
运行约束条件包括：三相电流不平衡度约束以及三相不平衡占比约束，
三相电流不平衡度约束通过如下公式表示：
其中，
表示节点j在t时刻的瞬时三相电流不平衡度，
表示标准规定的三相电流不平衡度的最大允许值；
三相不平衡占比约束通过如下公式表示：
其中，σ表示在采样周期内的三相不平衡度超标占比，0.1≤σ≤0.5，ηj表示第j个采样点是否发生了三相不平衡，ηj＝1表示节点j在t时刻的瞬时三相电流不平衡度大于预设阈值，ηj＝0表示节点j在t时刻的瞬时三相电流不平衡度不大于预设阈值，D表示采集周期内一个采样点采样数据的数量，M表示采样周期内采样点的数量，当采样频率为15min/次，以一个月为采集周期，则采样周期内每相功率样本共有M(M＝2880)组。
其中，遗传算法是一种基于自然选择和基因遗传原理的随机并行搜索算法，是一种寻求全局最优而不需要任何初始化信息的高效优化算法。遗传算法具有较强的搜索能力且对目标函数的依赖程度较低，可以有效的确定最优的调整路线，保证择优效率，因此能够有效解决三相不平衡台区低压用户换相问题。本实施例中将有序基因集编码策略融入传统的遗传算法之中，确定改进的遗传算法，从而提高算法的择优速度和效率。
在人工切改负荷相序的三相不平衡负荷切改优化模型中，对传统遗传算法进行改进，将有序基因集编码策略融入现有算法中(形成有序基因集编码遗传算法)，从而提高算法的择优速度和效率。优化模型中低压三相负荷在切改操作后分别对应着三相中的某一相，其相序改变状态与二进制编码一一对应，则可以采用二进制向量组编码来描述低压负荷相别，其中改进的遗传算法是通过融入有序基因集编码策略确定的遗传算法。在相序调整向量组中，S为1表示A、B、C三相中的某一相调整，S为0表示A、B、C三相中的某一相不做调整。例如，若B相发生部分负荷切改到其他相序情况，则B相向量元素S为1，则基因向量组表示为[0,1,0]T。确定编码编制后，可以根据低压负荷自然相序来确定编码基因在染色体中的顺序，则负荷相序的切改状态与染色体相对应，即染色体上基因向量组为低压负荷线路相序切改状态矩阵Y。具体地，基于有序基因集编码遗传算法的流程如图2所示，其中计算群体中每个个体的适应度函数值是通过现有计算方法实现的，只要能计算确定个体的适应度函数值即可，本实施例并不以此为限。
通过上述步骤S1至步骤S2，本发明实施例的低压台区三相不平衡治理线路切改方法，通过电网数据确定三相不平衡负荷功率调整量，设置三相不平衡负荷切改优化模型，以对人工离线切改三相不平衡线路进行调整优化，以满足当前三相负荷不平衡调整时效性、准确性和用户优质服务的要求，并且通过调整优化模型，指导台区用户切改量及相别选择，从而保证台区三相负荷的动态平衡。
具体地，在一实施例中，上述的步骤S1，具体包括如下步骤：
步骤S11：在获取的电网数据中选择满足预设条件的电网数据，确定有效电网数据。在当前低压台区的电网数据中选取负载率在[15％,50％]区间内，并且配变三相功率和满足额定功率0.3倍及以上的有效数据进行分析计算，得到有效电网数据。
步骤S12：利用有效电网数据，计算采样周期内当前采样点三相不平衡度值以及采样周期内的三相不平衡度超标占比。
其中，在利用电网数据计算的过程中，具体地，通过以下公式计算三相不平衡度值：
其中，
表示采样周期内第j个采样点t时刻的三相不平衡度值，
表示三相电流的平均值，iA表示A相的相电流，iB表示B相的相电流，iC表示C相的相电流，
表示采样周期内第j个采样点t时刻的瞬时电流。
为进一步精细化指导三相不平衡负荷切改调整，将一个周期内三相不平衡度超标个数与采样总数的比值定义为三相不平衡度超标占比，具体如下式所示：
式中，
表示采样周期内第j个采样点三相不平衡度值；ηj表示第j个采样点是否发生了三相不平衡，
M表示采样周期内采样点的数量；σ为采样周期内三相不平衡度超标占比。
步骤S13：判断三相不平衡度值以及三相不平衡度超标占比是否满足预设切改调整策略。其中预设切改调整策略如下：
当
在[15％,50％]区间内、σ在[10％,50％]区间内且单口累计时间超过1小时的，为轻度不平衡情况，应按照供电作业计划作出调整；
当
在[15％-50％]区间内、σ在[50％,100％]区间内且单口累计运行时间超过1小时的，为中度不平衡情况，应及时作出调整；
当
在[50％,100％]区间内、σ在[50％,100％]区间内且单口累计运行时间超过1小时的，为重度不平衡情况，应限时做出调整；
当三相不平衡度值以及三相不平衡度超标占比不满足预设切改调整策略时，则表示当前台区不必做三相不平衡负荷调整。
步骤S14：当三相不平衡度值以及三相不平衡度超标占比满足预设切改调整策略时，基于有效电网数据计算三相不平衡负荷功率调整量。
具体地，在一实施例中，如图3所示，上述的步骤S14，具体包括如下步骤：
步骤S141：基于有效电网数据中的三相有功功率值计算三相负荷平均功率和每相负荷平均功率。
在装设有配电智能终端的三相负荷不平衡台区，可通过TTU获取A、B、C三相有功功率值。采样频率为15min/次，所以一个月的采样周期内每相功率样本共有M(M＝2880)组，则形成的A相有功功率向量组为：
式中，
表示一个月采样周期内第j个监测点的A相有功功率值。则三相功率矩阵可表示为：
由此可计算出采样周期内的三相负荷平均功率，如下式所示：
步骤S142：将一个采样周期内所有监测点的三相负荷平均功率与每相负荷平均功率作差得到每相功率偏差，将功率偏差绝对值最大的相序确定为切改相序。其中每相功率偏差通过如下公式表示：
ΔPi＝|Piave-Pave| (14)
其中，ΔPi表示i相序的功率偏差，Piave表示i相序的采样周期内的每相负荷平均功率，i表示A、B或C相序，Pave表示采样周期内单相的平均功率；
该相序通过下式判断：
ΔPA＝|PAave-Pave| (15)
ΔPB＝|PBave-Pave| (16)
ΔPC＝|PCave-Pave| (17)
ΔP＝Max{ΔPA,ΔPB,ΔPC} (18)
步骤S143：根据切改相序和其余相的负荷比例，确定由切改相序分配到其余相序的功率调整量。
假设三相中B相为最大功率偏差，则各相功率调整量如下式所示：
式中，
分别是A、B、C相的功率调整量，其中
是在根据B相负荷比例来分配。
本发明实施例的低压台区三相不平衡治理线路切改方法，通过电网数据确定三相不平衡负荷功率调整量，设置三相不平衡负荷切改优化模型，以对人工离线切改三相不平衡线路进行调整优化，以满足当前三相负荷不平衡调整时效性、准确性和用户优质服务的要求，并且通过调整优化模型，指导台区用户切改量及相别选择，从而保证台区三相负荷的动态平衡。
本发明实施例还提供了一种低压台区三相不平衡治理线路切改系统，如图4所示，该低压台区三相不平衡治理线路切改系统包括：
第一处理模块1，用于基于获取的电网数据确定三相不平衡负荷功率调整量。详细内容参见上述方法实施例中步骤S1的相关描述。
第二处理模块2，用于设置三相不平衡负荷切改优化模型，对人工离线切改三相不平衡线路进行调整优化。详细内容参见上述方法实施例中步骤S2的相关描述。
通过上述各个组成部分的协同合作，本发明实施例的低压台区三相不平衡治理线路切改系统，通过电网数据确定三相不平衡负荷功率调整量，设置三相不平衡负荷切改优化模型，以对人工离线切改三相不平衡线路进行调整优化，以满足当前三相负荷不平衡调整时效性、准确性和用户优质服务的要求，并且通过调整优化模型，指导台区用户切改量及相别选择，从而保证台区三相负荷的动态平衡。
根据本发明实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，该电子设备可以包括处理器901和存储器902，其中处理器901和存储器902可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
处理器901可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器901还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法。
存储器902可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器901所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个模块存储在存储器902中，当被处理器901执行时，执行上述方法。
上述电子设备具体细节可以对应参阅上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，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，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，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-StateDrive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种低压台区三相不平衡治理线路切改方法，其特征在于，包括：
基于获取的电网数据确定三相不平衡负荷功率调整量；
设置三相不平衡负荷切改优化模型，对人工离线切改三相不平衡线路进行调整优化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于获取的电网数据确定三相不平衡负荷功率调整量，包括：
在获取的电网数据中选择满足预设条件的电网数据，确定有效电网数据；
利用有效电网数据，计算采样周期内当前采样点三相不平衡度值以及采样周期内的三相不平衡度超标占比；
当所述三相不平衡度值以及三相不平衡度超标占比满足预设切改调整策略时，计算三相不平衡负荷功率调整量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算三相不平衡负荷功率调整量，包括：
基于所述有效电网数据中的三相有功功率值计算三相负荷平均功率和每相负荷平均功率；
将一个采样周期内所有监测点的三相负荷平均功率与每相负荷平均功率作差得到每相功率偏差，将功率偏差绝对值最大的相序确定为切改相序；
根据所述切改相序和其余相的负荷比例，确定由切改相序分配到其余相序的功率调整量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述三相不平衡负荷功率调整量通过如下公式表示：
ΔPi＝|Piave-Pave|
其中，ΔPi表示i相序的功率调整量，Piave表示i相序的采样周期内的每相负荷平均功率，i表示A、B或C相序，Pave表示采样周期内单相的平均功率；
其中，Piave表示i相序的采样周期内的每相负荷平均功率，Pi j表示采样周期内第j个采样点i相的有功功率向量，M表示采样周期内采样点的数量；
其中，Pave表示采样周期内单相的平均功率，
表示采样周期内第j个采样点的A相有功功率向量，
表示采样周期内第j个采样点的B相有功功率向量，
表示采样周期内第j个采样点的C相有功功率向量，M表示采样周期内每相采样点的数量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低压台区三相不平衡负荷切改优化模型包括优化目标函数和约束条件，其中目标函数包括三相电流不平衡度目标函数、三相不平衡度波动目标函数、切改次数目标函数以及网损目标函数，
所述三相电流不平衡度目标函数通过如下公式表示：
其中，
表示采样周期内第j个采样点三相不平衡度值中的最小值，
表示采样周期内第j个采样点t时刻的三相不平衡度值，
表示三相电流的平均值，iA表示A相的相电流，iB表示B相的相电流，iC表示C相的相电流，
表示采样周期内第j个采样点t时刻的瞬时电流；
所述三相不平衡度波动目标函数通过如下公式表示：
其中，Minλ表示三相不平衡度波动的最小值，
表示采样周期内第j个采样点的t时刻的瞬时三相不平衡度值，Nave表示三相不平衡度值的平均值；
所述切改次数目标函数通过如下公式表示：
其中，T表示线路切改次数，Min{F}表示切换状态参数中的最小值，F表示切换状态参数，fi表示切换状态变量，fi＝1表示切换前相序状态与切换后相序状态不同，fi＝0表示切换前相序状态向量与切换后相序状态向量相同，H表示线路的数量；
所述三相负荷切换相序状态通过如下公式表示：
Y＝[SASBSC]
Y'＝[SASBSC]
其中，Y表示低压台区三相负荷切换前相序状态向量，Y’表示低压台区三相负荷切换后相序状态向量，Sτ(τ＝A,B,C)表示三相负荷切换相序状态变量，Sτ＝1表示对应的相序发生负荷切换调整，Sτ＝0表示对应的相序未发生负荷切换调整；
所述网损目标函数通过如下公式表示：
其中，Lw表示网损，Iljf表示l支路的均方根电流值，K为支路总数，Xl表示l支路阻抗，t表示持续时间；
运行约束条件包括：三相电流不平衡度约束以及三相不平衡占比约束，
所述三相电流不平衡度约束通过如下公式表示：
其中，
表示节点j在t时刻的瞬时三相电流不平衡度，
表示标准规定的三相电流不平衡度的最大允许值；
所述三相不平衡占比约束通过如下公式表示：
其中，σ表示在采样周期内的三相不平衡度超标占比，0.1≤σ≤0.5，ηj表示第j个采样点是否发生了三相不平衡，ηj＝1表示节点j在t时刻的瞬时三相电流不平衡度大于预设阈值，ηj＝0表示节点j在t时刻的瞬时三相电流不平衡度不大于预设阈值，M表示采样周期内采样点的数量，D表示采集周期内一个采样点采样数据的数量；
在人工切改负荷相序的三相不平衡负荷切改优化模型中，对传统遗传算法进行改进，将有序基因集编码策略融入现有算法中；所述优化模型中低压三相负荷在切改操作后分别对应着三相中的某一相，其相序改变状态与二进制编码一一对应，则可以采用二进制向量组编码来描述低压负荷相别，在相序调整向量组中，S为1表示A、B、C三相中的某一相调整，S为0表示A、B、C三相中的某一相不做调整。
6.一种低压台区三相不平衡治理线路切改系统，其特征在于，包括：
第一处理模块，用于基于获取的电网数据确定三相不平衡负荷功率调整量；
第二处理模块，用于设置三相不平衡负荷切改优化模型，对人工离线切改三相不平衡线路进行调整优化。
7.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-5中任一项所述的方法。
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| CN202110118011.XA CN112909968A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种低压台区三相不平衡治理线路切改方法及系统 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018064929A1 (zh) * | 2016-10-09 | 2018-04-12 | 国网江苏省电力公司扬州供电公司 | 三相负荷平衡控制方法及系统 |
| CN110008532A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-07-12 | 华中科技大学 | 一种三相不平衡换相的换相时机确定方法及换相系统 |
| CN110492504A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-22 | 国网天津市电力公司 | 一种低压配电台区三相不平衡优化换相方法 |
| CN110942173A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-03-31 | 合肥工业大学 | 一种基于负荷预测和相序优化的配电台区节能降损方法 |
-
2021
- 2021-01-28 CN CN202110118011.XA patent/CN112909968A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018064929A1 (zh) * | 2016-10-09 | 2018-04-12 | 国网江苏省电力公司扬州供电公司 | 三相负荷平衡控制方法及系统 |
| CN110008532A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-07-12 | 华中科技大学 | 一种三相不平衡换相的换相时机确定方法及换相系统 |
| CN110492504A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-22 | 国网天津市电力公司 | 一种低压配电台区三相不平衡优化换相方法 |
| CN110942173A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-03-31 | 合肥工业大学 | 一种基于负荷预测和相序优化的配电台区节能降损方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 应丽云 等: "配电台区的三相负荷不平衡治理技术", 《贵州电力技术》 * |
| 郭兆成 等: "基于低压配网功率和用电量信息的三相不平衡负荷调整", 《电力系统保护与控制》 * |
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