CN114977224A - 考虑分布式电源接入居民区的三相不平衡分时段治理方法 - Google Patents
考虑分布式电源接入居民区的三相不平衡分时段治理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114977224A CN114977224A CN202210486334.9A CN202210486334A CN114977224A CN 114977224 A CN114977224 A CN 114977224A CN 202210486334 A CN202210486334 A CN 202210486334A CN 114977224 A CN114977224 A CN 114977224A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase change
- phase
- switch
- commutation
- change switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 84
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 17
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/26—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/28—The renewable source being wind energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开了一种考虑分布式电源接入居民区的三相不平衡分时段治理方法，该方法通过将居民的日常用电进行分时段处理，同时考虑到智能换相开关的开关动作次数，在保障三相不平衡度在所允许的范围内的情况下，采用控制策略严格控制智能换相开关的开关动作，延长智能换相开关的使用寿命，从而保障配电网整体的经济性及安全性。本发明适用于居民小区等日用电负荷变化较大的地区，在保证三相不平衡度满足电网所需要求的前提下，有效减少了换相开关的动作次数，通过分时段治理三相不平衡，提升用户的用电满意程度，同时也保证了经济效益。
Description
技术领域
本发明属于地震监测技术领域，具体涉及一种考虑分布式电源接入居民区的三相不平衡分时段治理方法。
背景技术
我国低压配电网规模庞大、结构复杂，低压配电台区数目较多，国家电网对其管理较为粗放。随着社会经济快速发展，工厂及居民的用电负荷不断增加，且用户对电能质量的要求愈发严格，低压配电网的线损及电压偏差等问题日益突出，对此，改善用户侧的电能质量已经迫在眉睫。近年来，随着国家对光伏产业的支持力度不断加大，光伏产业得到了大力的发展，大量的光伏接入到配电网中。部分用户在其屋顶安装光伏板，通过光伏发电将太阳能转化为电能，作为其日常家庭用电。但由于配电网中通常含有多种类型的单相、两相、三相不对称负荷，且以太阳能和风能为代表的的分布式新能源发电系统多采用非三相对称的方式接入配电网，将进一步加剧配电网三相不平衡问题。在居民区，居民的用电习惯也会造成日三相不平衡出现时段性不平衡，在工作日的白天，居民区的用电量通常较少，三相不平衡问题较轻，在晚上，居民用电量增加，三相不平衡问题偶尔会较严重。目前解决配电网三相不平衡问题常用的方法为在配电台区的多个单相大功率负荷支路中安装智能换相开关，但换相开关的开关寿命与其动作次数紧密相关，因此在治理配电网三相不平衡问题的同时还需要考虑换相开关的动作次数限制；本专利提出一种新的降低三相不平衡度的方法来解决以上问题。
发明内容
本发明提供了一种考虑分布式电源接入居民区的三相不平衡分时段治理方法，该方法通过将居民的日常用电进行分时段处理，同时考虑到智能换相开关的开关动作次数，在保障三相不平衡度在所允许的范围内的情况下，采用控制策略严格控制智能换相开关的开关动作，延长智能换相开关的使用寿命，从而保障配电网整体的经济性及安全性。本方案所提及的三相不平衡分时段治理，特别适用于居民小区等日用电负荷变化较大的地区，通过分时段治理三相不平衡，提升用户的用电满意程度，同时也保证了经济效益；本专利所提及的延迟换相，考虑的问题为居民区用电负荷变化较大，通过持续监测电路中的电压、电流等数据进行动态分析，控制中心做出最准确的换相指令，在保证三相不平衡度满足电网所需要求的前提下，减少换相开关的动作次数。为实现上述技术效果，本发明所采用的技术方案是：
一种考虑分布式电源接入居民区的三相不平衡分时段治理方法，包括如下步骤：
S1：在三相电路中装载换相开关，包括智能换相开关和光伏换相开关；设置日间换相操作时段和夜间换相操作时段；
S2：对换相开关的开关位置进行初始化，模拟初始开关安装状态，并确定开关的初始状态；
S3：对换相开关状态进行矩阵定义：
S301，矩阵表示为［1,0,0］，则表示换相开关与A相相连；
S302，矩阵表示为［0,1,0］，则表示换相开关与B相相连；
S303，矩阵表示为［0,0,1］，则表示换相开关与C相相连；
S304，矩阵表示为［0,0,0］，则表示换相开关损坏；
S4：线路中的传感器每隔一段时间将采集到的数据上传至控制中心，控制中心对采集到的数据进行分析处理：
S401，若控制中心发现线路中三相不平衡度已经超过电网所设定的阈值4%时，控制中心打开计时器功能，同时继续监测线路中的电压电流数值；
S402，若不平衡度在10分钟内降低到阈值之内，则换相开关不进行动作；
S403，若不平衡度在10分钟之后仍然高于阈值，此时云端服务器对换相开关发出换相指令，换相正式开始；
S5：首先采用光伏换相开关进行换相，在光伏换相开关进行换相操作之后的2分钟内，继续监测线路中的电压、电流等数据：
S501，若光伏换相开关进行换相操作之后三相不平衡度依旧大于所设定的阈值4%时，则采用智能换相开关进行治理；
S502，智能换相开关进行换相操作之后判断线路中的三相不平衡度，若10分钟内不平衡度仍超过4%，则重新用换相开关进行换相操作，反之则换相结束。
优选地，在夜间换相操作时段进行换相操作时，光伏换相开关不投入使用，控制中心对采集到的数据进行分析处理后，直接使用智能换相开关进行操作。
进一步地，在居民区居民日用电差异较大，在工作日的白天，居民区的用电负荷较小，到了晚上，居民区的用电负荷相较白天会急剧增大；根据工作日居民区日用电负荷量大小对其进行时段划分，具体时段划分如下：
用电高峰时段：6:30—8:30、11：00—13:00、18:00—23:00；
用电低谷时段：23:00—6:30、8:30—11:00、13:00—18:00。
本发明的有益效果为：
1、通过对日常时间进行分时段处理，在用电高峰时段又将治理方案分为白天和夜晚两种，在不同时段采用不同的换相控制策略，保证居民对用电质量的满意程度；
2、在高峰时段的白天，由于光伏单元接入配电网的原因，将光伏换相开关与智能换相开关配合进行三相不平衡治理，避免单个换相开关因开关次数较多而损坏，间接提升了电网部门的经济效益；
3，在换相过程中，并非三相不平衡问题出现就立即进行换相，而是采用延时进行动态换相，在保证三相不平衡度满足所设定的阈值的同时尽可能减少换相开关动作次数。
附图说明
图1为本发明的配电网末端线路拓扑图；
图2为本发明光伏换相开关的示意图；
图3为本发明用电高峰期的白天的换相流程图；
图4为本发明用电高峰期的夜晚的换相流程图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，图1为配电网末端线路拓扑图，在三相不平衡问题的治理上，本专利采用的是智能换相开关为主，光伏换相开关为辅的方案。智能换相开关和光伏换相开关都是智能设备，通过对线路中的电压、电流等数据进行实时采集，将采集到的数据通过物联网技术上传至数据控制中心，数据中心进行分析对比，对线路中的电能质量做出判断。
图2为光伏换相开关，其换相过程与智能换相开关的换相过程类似。在接收到换相指令后，光伏逆变器耦合结构的继电器进行动作，由原有馈线切换到另一相的馈线上，同时，逆变器控制系统测量所切换的另一相馈线的潮流信息，并以此作为控制指令发出，使逆变器原有输出电压的幅值、相位与需切换的另一相相同；在控制效果达到要求后，实现换相操作。
如图3~图4所示，一种考虑分布式电源接入居民区的三相不平衡分时段治理方法，包括如下步骤：
S1：在三相电路中装载换相开关，包括智能换相开关和光伏换相开关；设置日间换相操作时段和夜间换相操作时段；
S2：对换相开关的开关位置进行初始化，模拟初始开关安装状态，并确定开关的初始状态；
S3：对换相开关状态进行矩阵定义：
S301，矩阵表示为［1,0,0］，则表示换相开关与A相相连；
S302，矩阵表示为［0,1,0］，则表示换相开关与B相相连；
S303，矩阵表示为［0,0,1］，则表示换相开关与C相相连；
S304，矩阵表示为［0,0,0］，则表示换相开关损坏；
S4：线路中的传感器每隔一段时间将采集到的数据上传至控制中心，控制中心对采集到的数据进行分析处理：
S401，若控制中心发现线路中三相不平衡度已经超过电网所设定的阈值4%时，控制中心打开计时器功能，同时继续监测线路中的电压电流数值；
S402，若不平衡度在10分钟内降低到阈值之内，则换相开关不进行动作；
S403，若不平衡度在10分钟之后仍然高于阈值，此时云端服务器对换相开关发出换相指令，换相正式开始；
S5：首先采用光伏换相开关进行换相，在光伏换相开关进行换相操作之后的2分钟内，继续监测线路中的电压、电流等数据：
S501，若光伏换相开关进行换相操作之后三相不平衡度依旧大于所设定的阈值4%时，则采用智能换相开关进行治理；
S502，智能换相开关进行换相操作之后判断线路中的三相不平衡度，若10分钟内不平衡度仍超过4%，则重新用换相开关进行换相操作，反之则换相结束。
实施例2：
进一步地，在居民区居民日用电差异较大，在工作日的白天，居民区的用电负荷较小，到了晚上，居民区的用电负荷相较白天会急剧增大；根据工作日居民区日用电负荷量大小对其进行时段划分，具体时段划分如下：
用电高峰时段：6:30—8:30、11：00—13:00、18:00—23:00；
用电低谷时段：23:00—6:30、8:30—11:00、13:00—18:00。
优选地，在夜间换相操作时段进行换相操作时，光伏换相开关不投入使用，控制中心对采集到的数据进行分析处理后，直接使用智能换相开关进行操作。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种考虑分布式电源接入居民区的三相不平衡分时段治理方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：在三相电路中装载换相开关，包括智能换相开关和光伏换相开关；设置日间换相操作时段和夜间换相操作时段；
S2：对换相开关的开关位置进行初始化，模拟初始开关安装状态，并确定开关的初始状态；
S3：对换相开关状态进行矩阵定义：
S301，矩阵表示为［1,0,0］，则表示换相开关与A相相连；
S302，矩阵表示为［0,1,0］，则表示换相开关与B相相连；
S303，矩阵表示为［0,0,1］，则表示换相开关与C相相连；
S304，矩阵表示为［0,0,0］，则表示换相开关损坏；
S4：线路中的传感器每隔一段时间将采集到的数据上传至控制中心，控制中心对采集到的数据进行分析处理：
S401，若控制中心发现线路中三相不平衡度已经超过电网所设定的阈值4%时，控制中心打开计时器功能，同时继续监测线路中的电压电流数值；
S402，若不平衡度在10分钟内降低到阈值之内，则换相开关不进行动作；
S403，若不平衡度在10分钟之后仍然高于阈值，此时云端服务器对换相开关发出换相指令，换相正式开始；
S5：首先采用光伏换相开关进行换相，在光伏换相开关进行换相操作之后的2分钟内，继续监测线路中的电压、电流等数据：
S501，若光伏换相开关进行换相操作之后三相不平衡度依旧大于所设定的阈值4%时，则采用智能换相开关进行治理；
S502，智能换相开关进行换相操作之后判断线路中的三相不平衡度，若10分钟内不平衡度仍超过4%，则重新用换相开关进行换相操作，反之则换相结束。
2.根据权利要求1所述的考虑分布式电源接入居民区的三相不平衡分时段治理方法，其特征在于：在夜间换相操作时段进行换相操作时，光伏换相开关不投入使用，控制中心对采集到的数据进行分析处理后，直接使用智能换相开关进行操作。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210486334.9A CN114977224B (zh) | 2022-05-06 | 2022-05-06 | 考虑分布式电源接入居民区的三相不平衡分时段治理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210486334.9A CN114977224B (zh) | 2022-05-06 | 2022-05-06 | 考虑分布式电源接入居民区的三相不平衡分时段治理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114977224A true CN114977224A (zh) | 2022-08-30 |
| CN114977224B CN114977224B (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=82981773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210486334.9A Active CN114977224B (zh) | 2022-05-06 | 2022-05-06 | 考虑分布式电源接入居民区的三相不平衡分时段治理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114977224B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115296304A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-11-04 | 国网山西省电力公司营销服务中心 | 基于分布式光伏电源阵列的低压线路末端电压治理方法 |
Citations (5)
| 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 |
| CN110460072A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-15 | 天津大学 | 考虑相位指标的低压台区三相不平衡问题实时治理策略 |
| CN113054673A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-29 | 浙江双成电气有限公司 | 一种三相不平衡换相开关 |
| CN113890067A (zh) * | 2021-09-10 | 2022-01-04 | 三峡大学 | 基于statcom与换相开关相结合的三相不平衡治理方法 |
| CN114336690A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-12 | 国网电力科学研究院有限公司 | 基于智能终端的台区三相不平衡治理方法、系统及存储介质 |
-
2022
- 2022-05-06 CN CN202210486334.9A patent/CN114977224B/zh active Active
Patent Citations (5)
| 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 |
| CN110460072A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-15 | 天津大学 | 考虑相位指标的低压台区三相不平衡问题实时治理策略 |
| CN113054673A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-29 | 浙江双成电气有限公司 | 一种三相不平衡换相开关 |
| CN113890067A (zh) * | 2021-09-10 | 2022-01-04 | 三峡大学 | 基于statcom与换相开关相结合的三相不平衡治理方法 |
| CN114336690A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-12 | 国网电力科学研究院有限公司 | 基于智能终端的台区三相不平衡治理方法、系统及存储介质 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘占春;: "某农牧区配电网三相不平衡调整系统的研究与应用", 工程技术研究, no. 07, 10 April 2020 (2020-04-10) * |
| 黄辉;余泓圻;刘鹏伟;: "考虑三相有功不平衡度的无功电压集中控制策略", 云南电力技术, no. 02, 15 April 2020 (2020-04-15) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115296304A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-11-04 | 国网山西省电力公司营销服务中心 | 基于分布式光伏电源阵列的低压线路末端电压治理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114977224B (zh) | 2024-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106505603B (zh) | 一种包含多个储能单元的分层储能微电网 | |
| CN106786625B (zh) | 基于分布式供能系统互动能力的配电网电压协调控制方法 | |
| WO2015062277A1 (zh) | 一种智能配电系统递进式调度方法 | |
| CN104767224A (zh) | 一种含多类储能的并网型风光储微电网的能量管理方法 | |
| CN204304456U (zh) | 一种电网用自动无功补偿系统 | |
| CN116633265A (zh) | 一种基于人工智能的太阳能光伏电能存储监管系统 | |
| CN116094006A (zh) | 一种分布式能源云管理方法及系统 | |
| CN102638096A (zh) | 基于gprs的配电变压器无线监控系统 | |
| CN102664400B (zh) | 一种电能质量的监控方法 | |
| CN114977224A (zh) | 考虑分布式电源接入居民区的三相不平衡分时段治理方法 | |
| CN104184145B (zh) | 一种楼宇智能配电系统 | |
| CN105576702A (zh) | 一种社区能源网络系统及其户用型能源路由器 | |
| CN117810974A (zh) | 一种基于ai预测的光储直柔微电网控制方法和装置 | |
| Phurailatpam et al. | Demand side management system for future buildings | |
| CN206908304U (zh) | 一种智能微电网储能系统 | |
| CN113531512A (zh) | 一种负荷侧电蓄热锅炉调频系统 | |
| CN105939022B (zh) | 一种用于光伏发电系统的并网离网兼容切换系统 | |
| CN209488190U (zh) | 联合站电力系统 | |
| CN206164432U (zh) | 一种家用多能源综合互补利用系统 | |
| CN211480931U (zh) | 直流多微电网系统 | |
| CN107634573A (zh) | 一种适用于青藏高原地区自适应太阳能供电系统 | |
| CN208674874U (zh) | 一种双母线接线的多能源微电网互联系统 | |
| CN114498681A (zh) | 一种配电网不平衡负荷的智能调节和预测的方法和装置 | |
| CN207398912U (zh) | 一种适用于高寒地区自适应太阳能供电系统 | |
| CN113467291A (zh) | 一种适合双向互动的节能楼宇集中器控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |