一種三相不平衡負(fù)荷調(diào)整快速算法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種三相不平衡負(fù)荷調(diào)整快速算 法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 目前不平衡負(fù)荷的大量存在及其對電網(wǎng)造成的巨大危害，有必要研究不平衡電流 治理的方法和技術(shù)并結(jié)合相關(guān)設(shè)備來消除或者削弱電網(wǎng)中不平衡電流?，F(xiàn)有三相不平衡治 理的方法有兩類，一類根據(jù)預(yù)估的供電功率分相分配情況對負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，使總的不平衡 度減小，另一類通過不同的靜止開關(guān)投切電容器或者電抗器，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移有功電流、發(fā)出或吸 收無功電流等功能。第1類方法需要負(fù)荷可以調(diào)整，且負(fù)荷的調(diào)整不可能達(dá)到理想的平均 組合，需要按照不平衡度來進(jìn)行調(diào)整，這需要一種快速算法來完成，目前的算法包括三相不 平衡的定義僅適用于中壓配電網(wǎng)絡(luò)；第2類就是負(fù)荷補(bǔ)償，主要的問題在于成本和容量。
[0003] 低壓配電網(wǎng)是中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，其零序電流存在通路，且低壓配電網(wǎng)存在大 量的單相負(fù)荷，這導(dǎo)致負(fù)序和零序電流存在，負(fù)序電流會(huì)經(jīng)變壓器流入中壓配電網(wǎng)，造成電 壓的不平衡，零序電流雖然不會(huì)經(jīng)變壓器流入中壓，但是零序電流流過中性線會(huì)造成額外 的線損。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種能夠判別低壓配電網(wǎng)絡(luò)中三相不平衡的情 況，能夠按三相功率因數(shù)方向確定各相負(fù)荷的范圍，并按相確定調(diào)整后的各相負(fù)荷，確定調(diào) 整策略的技術(shù)方案：
[0005] -種三相不平衡負(fù)荷調(diào)整快速算法，主要包括基于廣義三相不平衡度的三相不平 衡判別、三相負(fù)荷調(diào)整范圍的確定和負(fù)荷調(diào)整策略。
[0006] 作為優(yōu)選，基于廣義三相不平衡度的三相不平衡判別主要包括以下步驟：
[0007] A、開始程序，讀入電網(wǎng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，靜態(tài)數(shù)據(jù)包括：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和參 數(shù)；實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括：三相電壓、三相電流、各相負(fù)荷；
[0008] B、采用對稱分量法計(jì)算正序、負(fù)序和零序電流和電壓，電流計(jì)算式如公式（1);電 流計(jì)算式如公式（2);
Cl)
[0009] CN 105119310 A ^ 2/6 貝
(Z)
[0010]
[0011] C、設(shè)置廣義三相不平衡度閾值和三相不平衡度目標(biāo)值，如果三相不平衡度滿足公 式ε Isetl則三相不平衡負(fù)荷必須調(diào)整，如果三相不平衡度滿足公式ε ε Iset2則三 相不平衡負(fù)荷不在調(diào)整；
[0012] D、計(jì)算廣義三相不平衡度，廣義三相不平衡度定義如公式
[0013]
[0014] E、判別廣義三相不平衡度是否超過閾值，沒有超過閾值，結(jié)束程序，輸出三相不平 衡度，超過閾值則按負(fù)荷和正序電壓計(jì)算正序電流。
[0015] 作為優(yōu)選，三相負(fù)荷調(diào)整范圍的確定主要包括以下步驟：
[0016] A、按負(fù)荷和正序電壓計(jì)算正序電流，正序電流和各相功率之間的關(guān)系如公式 (3)：
[0017] (3)[0018] 各相電流與電壓功率之間的關(guān)系如公式（4):
[0019] (4)
[0020]
[0021] B、建立三相不平衡度與各相功率的關(guān)系方程，根據(jù)三相不平衡度的要求，確定負(fù) 荷功率調(diào)整的范圍，計(jì)算公式如下：
[0022]
[0023]
[0024]
[0025] 最后得到：
[0026] C、確定負(fù)荷的調(diào)整方向，三相功率無功與有功的比例如以下公式：
[0027]
[0028] D、按負(fù)荷方向求解各相功率的臨界值，根據(jù)負(fù)荷調(diào)整方向?qū)?br>進(jìn)行化簡，解出各相的有功功率臨界值，確定各相 有功功率的調(diào)整范圍如公式（5)、公式（6)、公式（7):
[0029] (5)
[0030] (；6)
[0031] (?)
[0032] E、確定a相負(fù)荷，按照
確定a相有功功率，按照
確定無功功率；
[0033] F、確定b相負(fù)荷的范圍，a相負(fù)荷確定以后，b相負(fù)荷的范圍發(fā)生變化如公式（8):
[0034]
CS)
[0035] 6、確定13相負(fù)荷，按照|(2-6'/)<-/^</^<女(2 + ￡'/)/'(-/^確定3相有功功率，按


照 確定無功功率，并按照 和 計(jì)算c相 ，. 負(fù)荷；
[0036] H、確定各相負(fù)荷的調(diào)整值，按步驟E、步驟G確定的調(diào)整后負(fù)荷減去初始負(fù)荷。
[0037] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0038] 本發(fā)明提出廣義三相不平衡度的概念，把中壓側(cè)三相不平衡度僅考慮負(fù)序電流， 擴(kuò)展到同時(shí)考慮負(fù)序和零序的范圍，采用此定義更好的判別低壓配電網(wǎng)絡(luò)中三相不平衡的 情況，建立廣義三相不平衡度與三相負(fù)荷功率之間的關(guān)系方程，并按三相功率因數(shù)方向確 定各相負(fù)荷的范圍，并按相確定調(diào)整后的各相負(fù)荷，確定調(diào)整策略。
【具體實(shí)施方式】：
[0039] 為使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對本發(fā)明的實(shí)施方式 作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0040] -種三相不平衡負(fù)荷調(diào)整快速算法，主要包括基于廣義三相不平衡度的三相不平 衡判別、三相負(fù)荷調(diào)整范圍的確定和負(fù)荷調(diào)整策略。作為優(yōu)選，基于廣義三相不平衡度的三 相不平衡判別主要包括以下步驟：
[0041] A、開始程序，讀入電網(wǎng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，靜態(tài)數(shù)據(jù)包括：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和參 數(shù)；實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括：三相電壓、三相電流、各相負(fù)荷；
[0042] B、采用對稱分量法計(jì)算正序、負(fù)序和零序電流和電壓，電流計(jì)算式如公式（1);電 流計(jì)算式如公式（2);
[0043]
[0044]
[0045] 負(fù)序和零序電壓往往在不平衡的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)最高，而低壓配電網(wǎng)絡(luò)的根節(jié)點(diǎn)很小， 由于零序電流無法穿越變壓器，所以根節(jié)點(diǎn)零序電壓接近〇,負(fù)序電流會(huì)穿越變壓器反映 到上級電壓網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，根據(jù)其數(shù)量的大小，決定配電網(wǎng)根節(jié)點(diǎn)電壓的三相不平衡度，單條低 壓線路的負(fù)荷很難在根節(jié)點(diǎn)形成較大的負(fù)序電壓，為此本發(fā)明采用對稱分量法獲得正序電 壓，以排除測量誤差造成的干擾；
[0046] C、設(shè)置廣義三相不平衡度閾值和三相不平衡度目標(biāo)值，如果三相不平衡度滿足公 式ε Isetl則三相不平衡負(fù)荷必須調(diào)整，如果三相不平衡度滿足公式ε ε Iset2則三 相不平衡負(fù)荷不在調(diào)整；
[0047] D、計(jì)算廣義三相不平衡度，低壓配電網(wǎng)是中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，其零