一種三相不平衡負荷調整快速算法
【技術領域】：
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動控制領域，尤其涉及一種三相不平衡負荷調整快速算 法。
【背景技術】：
[0002] 目前不平衡負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 治理的方法和技術并結合相關設備來消除或者削弱電網(wǎng)中不平衡電流。現(xiàn)有三相不平衡治 理的方法有兩類，一類根據(jù)預估的供電功率分相分配情況對負荷進行調整，使總的不平衡 度減小，另一類通過不同的靜止開關投切電容器或者電抗器，實現(xiàn)轉移有功電流、發(fā)出或吸 收無功電流等功能。第1類方法需要負荷可以調整，且負荷的調整不可能達到理想的平均 組合，需要按照不平衡度來進行調整，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；第2類就是負荷補償，主要的問題在于成本和容量。
[0003] 低壓配電網(wǎng)是中性點直接接地系統(tǒng)，其零序電流存在通路，且低壓配電網(wǎng)存在大 量的單相負荷，這導致負序和零序電流存在，負序電流會經(jīng)變壓器流入中壓配電網(wǎng)，造成電 壓的不平衡，零序電流雖然不會經(jīng)變壓器流入中壓，但是零序電流流過中性線會造成額外 的線損。
【發(fā)明內容】
：
[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)方向確定各相負荷的范圍，并按相確定調整后的各相負荷，確定調 整策略的技術方案：
[0005] -種三相不平衡負荷調整快速算法，主要包括基于廣義三相不平衡度的三相不平 衡判別、三相負荷調整范圍的確定和負荷調整策略。
[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)和實時運行數(shù)據(jù)，靜態(tài)數(shù)據(jù)包括：網(wǎng)絡架構和參 數(shù)；實時運行數(shù)據(jù)包括：三相電壓、三相電流、各相負荷；
[0008] B、采用對稱分量法計算正序、負序和零序電流和電壓，電流計算式如公式（1);電 流計算式如公式（2);
Cl)
[0009] CN 105119310 A ^ 2/6 貝
(Z)
[0010]
[0011] C、設置廣義三相不平衡度閾值和三相不平衡度目標值，如果三相不平衡度滿足公 式ε Isetl則三相不平衡負荷必須調整，如果三相不平衡度滿足公式ε ε Iset2則三 相不平衡負荷不在調整；
[0012] D、計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，結束程序，輸出三相不平 衡度，超過閾值則按負荷和正序電壓計算正序電流。
[0015] 作為優(yōu)選，三相負荷調整范圍的確定主要包括以下步驟：
[0016] A、按負荷和正序電壓計算正序電流，正序電流和各相功率之間的關系如公式 (3)：
[0017] (3)[0018] 各相電流與電壓功率之間的關系如公式（4):
[0019] (4)
[0020]
[0021] B、建立三相不平衡度與各相功率的關系方程，根據(jù)三相不平衡度的要求，確定負 荷功率調整的范圍，計算公式如下：
[0022]
[0023]
[0024]
[0025] 最后得到：
[0026] C、確定負荷的調整方向，三相功率無功與有功的比例如以下公式：
[0027]
[0028] D、按負荷方向求解各相功率的臨界值，根據(jù)負荷調整方向對
進行化簡，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相負荷的范圍，a相負荷確定以后，b相負荷的范圍發(fā)生變化如公式（8):
[0034]
CS)
[0035] 6、確定13相負荷，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 計算c相 ，. 負荷；
[0036] H、確定各相負荷的調整值，按步驟E、步驟G確定的調整后負荷減去初始負荷。
[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，把中壓側三相不平衡度僅考慮負序電流， 擴展到同時考慮負序和零序的范圍，采用此定義更好的判別低壓配電網(wǎng)絡中三相不平衡的 情況，建立廣義三相不平衡度與三相負荷功率之間的關系方程，并按三相功率因數(shù)方向確 定各相負荷的范圍，并按相確定調整后的各相負荷，確定調整策略。
【具體實施方式】：
[0039] 為使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的實施方式 作進一步地詳細描述。
[0040] -種三相不平衡負荷調整快速算法，主要包括基于廣義三相不平衡度的三相不平 衡判別、三相負荷調整范圍的確定和負荷調整策略。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)和實時運行數(shù)據(jù)，靜態(tài)數(shù)據(jù)包括：網(wǎng)絡架構和參 數(shù)；實時運行數(shù)據(jù)包括：三相電壓、三相電流、各相負荷；
[0042] B、采用對稱分量法計算正序、負序和零序電流和電壓，電流計算式如公式（1);電 流計算式如公式（2);
[0043]
[0044]
[0045] 負序和零序電壓往往在不平衡的負荷節(jié)點最高，而低壓配電網(wǎng)絡的根節(jié)點很小， 由于零序電流無法穿越變壓器，所以根節(jié)點零序電壓接近〇,負序電流會穿越變壓器反映 到上級電壓網(wǎng)絡當中，根據(jù)其數(shù)量的大小，決定配電網(wǎng)根節(jié)點電壓的三相不平衡度，單條低 壓線路的負荷很難在根節(jié)點形成較大的負序電壓，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、設置廣義三相不平衡度閾值和三相不平衡度目標值，如果三相不平衡度滿足公 式ε Isetl則三相不平衡負荷必須調整，如果三相不平衡度滿足公式ε ε Iset2則三 相不平衡負荷不在調整；
[0047] D、計算廣義三相不平衡度，低壓配電網(wǎng)是中性點直接接地系統(tǒng)，其零