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考虑用户侧能源接入的负荷三相不平衡治理方法及系统


技术摘要:
本发明涉及一种考虑用户侧能源接入的负荷三相不平衡治理方法及系统,采集负荷接入点的电压、相位、电流,线路的电流、电压等电气参数,实时计算不平衡度,等不平衡度超限时,确定不平衡度转移需量,进而由三相不平衡智能控制系统将合适的负荷从重载相移至轻载相,以达  全部
背景技术:
目前,由于用户侧风机、光伏、储能的大量接入,配电网潮流由原本的单一方向转 变为双向。居民生活水平的大幅度提高也使得用户负荷体量增大,同时,感性负荷的比重增 大,也使得低压配电网的三相不平衡问题更加严重。
技术实现要素:
针对低压配电网的三相不平衡的问题,本发明提供一种考虑用户侧能源接入的负 荷三相不平衡治理方法及系统,应用于低压配电网中,基于区域能量管理系统采集的数据, 针对过压、欠压时段,分别采用不同的边界条件,实时计算区域电网三相功率不平衡度,当 系统运行于不平衡度超限工况时,选取适宜的用电负荷,将其从重载相移至轻载相,提供低 压配电网电能质量。 为达到上述目的,本发明提供了一种考虑用户侧能源接入的负荷三相不平衡治理 方法,基于区域能量管理系统采集的数据,针对过压、欠压时段,分别设置边界条件,满足边 界条件后计算区域电网三相功率不平衡度,当某一支路运行于不平衡度超限工况时,判断 该支路的重载相,轻载相选取用电负荷,从重载相移至轻载相。 进一步地,包括如下步骤: (1)读取时段配置信息,读取线路总数n,设置计数变量i=1; (2)采集每个负荷接入点的电压、相位和电流;采集母线电压;判断当母线电压合 格是否合格,如果合格,则进入步骤(4),否则进入步骤(3); (3)判断母线电压越限时间是否已经超限时,如果超过则针对第i条线路进行判 断,进入步骤(4),否则,将本轮控制次数设为0,最后一次控制时间清零,并返回步骤(2); (4)根据时段配置信息,进行电压时段判断;如果当前是否处于欠压时段,则进入 步骤(5);否则判断当前是否处于过压时段,如果不是处于过压时段,则返回步骤(2),如果 处于过压时段,则进入步骤(6); (5)根据采集的负荷接入点的电压、相位、电流,判断本支路是否存在欠压的负荷, 如果存在则进入步骤(7),否则进入步骤(16); (6)根据采集的负荷接入点的电压、相位、电流,判断本支路是否存在过压的负荷, 如果存在则进入步骤(7),否则进入步骤(16); (7)判断触发持续时间是否越限,如果越限则进入下一步,否则进入步骤(16); (8)判断该支路的不平衡度是否发生越限且越限时间超过时限,如果是,则进入下 一步,否则进入步骤(16); (9)判断该支路本轮换相次数是否小于等于连续换相允许次数,如果小于等于则 5 CN 111614109 A 说 明 书 2/7 页 进入下一步,否则返回步骤(2); (10)判断该支路的重载相,轻载相; (11)遍历重载相上所有可控的换相开关,按照上次控制时间先后顺序排序,形成 可控设备列表; (12)计算换相电流需量: Imax=max(Ia,Ib,Ic) Imin=min(Ia,Ib,Ic) 其中Imax为步骤(2)中采集的本条线路中A、B、C三相电流Ia ,Ib,Ic中的最大值,Imin 为步骤(2)中采集的本条线路中A、B、C三相电流Ia,Ib,Ic中的最小值; (13)计算可控设备列表每个开关电流与换相电流需量的差值,选取差值最小的电 流负荷m,并进入下一步; (14)预判将电流负荷m由重载相移至轻载相后,是否会加剧不平衡;若不会加剧, 则下发换向指令至电流负荷m的控制开关,使其换向至轻载相,进入下一步;若会加剧,则剔 除用户m后,返回步骤(13); (15)判断控制是否成功,如果未成功,则进入步骤(16);如果成功,则将本轮控制 次数加1,记录控制时间及对应操作的控制开关,并进入步骤(16); (16)设置i=i 1,若i≤n,则进入步骤(3),反之则返回步骤(1)。 进一步地,步骤(5)中判断本支路是否存在欠压的负荷包括:依次遍历本支路中所 挂负荷的接入点电压Ui,若UiUmax,则该负荷为过压负荷。 进一步地,步骤(7)中判断触发持续时间是否越限包括:触发持续时间配置为1分 钟,超过一分为越限。 进一步地,步骤(8)中判断该支路的不平衡度是否发生越限包括: 设:Imax=max(Ia,Ib,Ic),Imin=min(Ia,Ib,Ic),则不平衡度u=(Imax-Imin)/Imax,判 断不平衡度u是否超过限值。 进一步地,步骤(10)中判断该支路的重载相,即最大相电流所在相,轻载相,即最 小相电流所在相。 进一步地,步骤(14)中预判将电流负荷m由重载相移至轻载相后,是否会加剧不平 衡包括:设被换相负荷m的负荷电流为Im,则预计算换相后新的不平衡度为:u’=((Imax-Im)– (Imin Im))/(Imax-Im) ,若|u’|u,则换相后不平衡现 象加剧,不可换相。 进一步地,步骤(15)中判断控制是否成功包括:收到被控负荷装置返回的控制成 功信号。 本发明一方面提供一种负荷三相不平衡治理装置,包括采集模块,多个换相开关, 6 CN 111614109 A 说 明 书 3/7 页 以及控制模块;所述采集模块采集负荷接入点的电压、相位、电流以及母线电压;所述换相 开关用于切换负荷接入供电相;所述控制模块包括配置信息读取单元、母线电压判断单元、 本轮控制次数计数器、控制时间存储器、选择单元、欠压计算单元、过压计算单元、不平衡度 判断单元、换向判断单元、预判单元以及操作判断单元; 配置信息读取单元,读取时段配置信息,并输出当前时段为处于欠压时段、正常时 段或过压时段; 母线电压判断单元,根据母线电压判断母线电压合格是否合格,如果合格则触发 选择模块;如果不合格则判断母线电压越限时间是否已经超限时,如果超时,则触发选择模 块,否则将本轮控制次数计数器清零,控制时间存储器中的最后一次控制时间清零; 选择单元触发后,根据配置信息读取单元输出当前时段进行判断,如果处于欠压 时段,则判断是否为有可选支路,如果有则选择一条支路,发送给欠压计算单元,如果无则 结束;如果处于过压时段,则判断是否有可选支路,如果有则选择一条支路,发送给过压计 算单元,如果无则结束;如果处于正常时段,则结束; 欠压计算单元根据采集的负荷接入点的电压、相位、电流,判断选择的支路是否存 在欠压的负荷,如果存在,则触发不平衡度判断模块;如果不存在则结束; 过压计算单元根据采集的负荷接入点的电压、相位、电流,判断选择的支路是否存 在过压的负荷,如果存在,则触发不平衡度判断单元;如果不存在则结束; 不平衡度判断单元,判断触发持续时间是否越限,如果未越限则结束;如果越限, 则判断选择支路的不平衡度是否发生越限且越限时间超过时限,如果否则结束,如果是触 发换向判断单元; 换向判断单元读取本轮控制次数计数器中的本轮换相次数,判断是否小于等于连 续换相允许次数,如果小于等于,则判断该支路的重载相,轻载相,遍历重载相上所有可控 的换相开关,按照上次控制时间先后顺序排序,形成可控设备列表;计算换相电流需量,找 出计算可控设备列表每个开关电流与换相电流需量的差值最小的电流负荷m;否则,如果大 于则结束; 预判单元预判将电流负荷m由重载相移至轻载相后,是否会加剧不平衡;若不会加 剧,则下发换向指令至电流负荷m的控制开关,使其换向至轻载相;若会加剧,则剔除用户m 后,通知换向判断单元重新选择电流负荷m; 操作判断单元,在预判单元下发换向指令后,采集电流负荷m的控制开关工作状 态,并判断是否换向成功,如果成功则将本轮控制次数计数器加1,将控制时间写入控制时 间存储器并记录操作的控制开关,并触发选择单元;否则如果换向失败,则触发选择单元。 本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果: (1)本发明针对过压、欠压时段,分别采用不同的边界条件,实时计算区域电网三 相功率不平衡度,当系统运行于不平衡度超限工况时,选取适宜的用电负荷,将其从重载相 移至轻载相,提供低压配电网电能质量。 (2)本发明可预判控制效果,不会出口恶化工况的运行策略。 附图说明 图1是本发明智能控制装置部署示意图; 7 CN 111614109 A 说 明 书 4/7 页 图2是本发明所述负荷三相不平衡治理方法流程图。
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