一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法
专利汇可以提供一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提出的是一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法，包括以下步骤：数据统计；线路抗阻计算；低压潮流仿真；负荷预测；自决策控制策略制定；三相平衡；该自决策型三项自平衡负荷过零投切方法设计合理，能够有效的降低三相 不平衡 度，提高整个 电网 的安全、稳定、经济运行的 水 平，能够使电网供电 质量 有显著提高，实时提高功率因数，并可有效治理因三相不平衡导致的电 力 系统谐波，使 电压 波动 也得到良好的控制，延长用电设备的使用寿命，改善电网供电质量使其满足国家标准，为工农业生产及人民生活创造良好的供电系统，同时起到节能降耗，节省大量国家资源的目的。，下面是一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法专利的具体信息内容。
1.一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法，其特征是该方法包括如下步骤：
（1）数据统计；
（2）线路抗阻计算；
（3）低压潮流仿真；
（4）负荷预测；
（5）自决策控制策略制定；
（6）三相平衡。
2.根据权利要求1所述的一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法，其特征是所述步骤（1）数据统计具体包括：结合台区三相不平衡度统计数据，对台区进行分类，根据台区分类整理出台区与负载的对应关系，调研台区三相不平衡问题成因，结合统计数据分类台区的负荷特性，结合调研结果，分析三相不平衡与其他电能质量的联系，并对用电信息采集系统历史数据进行整合与分析，结合本台区的三相不平衡的普遍特点；在前期搜集台区资料现状的时候，选取典型台区，事先了解台区的复杂接线情况，通过画图模拟与仿真的技术手段，达到对协调控制效果的有效掌控。
3.根据权利要求1所述的一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法，其特征是所述步骤（2）线路抗阻计算具体包括：根据低压末端换相开关不同时刻采集的电压、电流数据，获取线路阻抗。
4.根据权利要求1所述的一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法，其特征是所述步骤（3）低压潮流仿真具体包括：当台区首出现不平衡时，用电末端的阻抗及压差均出现变化，根据所计算的线路阻抗，通过低压潮流仿真技术，得出台区首端不平衡度与线路末端阻抗及相间压差的数学关系，预算本支路换相后的各相电压值，得出线路阻抗及相间压差的换相判据。
5.根据权利要求1所述的一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法，其特征是所述步骤（4）负荷预测具体包括：根据步骤（1）中的数据统计结果得出台区的负荷预测。
6.根据权利要求1所述的一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法，其特征是所述步骤（5）具体包括：结合台区的负荷预测，得出基于相间电压差的换相时间自适应整定方法，根据不同不平衡度，给出不同动作延时，或者根据负荷切换开关所带负荷不同，给出动作优先级，形成三相不平衡开关负荷切换的自决策型控制策略。
7.根据权利要求1所述的一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法，其特征是所述步骤（6）具体包括：将形成的自决策型控制策略内置于自决策换相开关中，在配电台区合理配置适量的低压负荷自决策换相开关，自决策换相开关安装在低压分支线所带的电表前，在三相四线制系统中，三相输入，单相输出，形成一个供电端口，导通情况下任何时刻只能有一相导通，其余两相处于分断状态，通过本地控制实现供电电源相位的调整，自决策换相开关实时监测低压侧三相电压不平衡情况；在一定时间的监测周期内，三相电压不平衡度超限，则执行低压负荷在线自动换相决策，换相开关读取各负荷支路的电压、相序实时数据，进行分析、判断、优化计算，发出最优换相控制指令，自决策换相开关按照规定换相流程执行换相操作，实现带载情况下用电负荷的相序调整，配电台区三相负荷的平衡分配，达到提高配电台区经济运行水平和供电质量的目的；采用同步开关技术，将磁保持继电器作为负荷分配的执行元件，能够实现不同相之间的无扰动换相，换相时间小于20ms，确保负荷的连续供电不受影响。
8.根据权利要求7所述的一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法，其特征是所述步骤（6）中的自决策换相开关包括实时数据采集单元、三相电流不平衡度生成单元、综合分析判断单元，三相电流不平衡度限值单元、最优换相指令计算单元、启动控制单元、指令发送单元和信息记录单元，主要单元的功能如下：
1）实时数据采集单元：连接电压末端，采集用户侧电压电流电流数据；
2）三相电流不平衡度生成单元：连接实时数据采集单元，根据实时采集的数据，生成实时三相电流不平衡度；
3）综合分析判断单元：与实时三相电流不平衡度生成单元连接，将实时三相电流不平衡度与预设的三相电流不平衡度限值进行比较并生成结果，并判断相关约束条件，决定是否实施换相操作；
4）最优换相指令计算单元：根据实时采集的配电变压器低压侧电流和各低压负荷在线自动换相装置各负荷支路的电流、相序等数据，运用遗传优化算法进行优化计算得到自决策换相开关的最优换相指令。
9.根据权利要求7所述的一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法，其特征所述步骤（6）中的磁保持继电器是一种相比于接触器具有节能功效的触头开关，在需要改变开关状态时，只需提供100ms的直流驱动电压，当驱动电流的极性相反时，开关状态也将改变，当驱动电流消失后，磁保持继电器保持原有的状态不变，按磁保持继电器制作材料可以分为采用永久磁铁作为磁化系统的磁保持继电器和采用半硬磁材料作为磁化系统的磁保持继电器，磁保持继电器具有灵敏度高，动作速度快且有耐冲击、耐振动特性。
10.根据权利要求7所述的一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法，其特征是所述步骤（6）中的自决策换相开关的具体结构由互感器、数据采集芯片、数据存储器、数字信号处理器、状态输入回路、控制输出回路、电源系统、显示模块组成，交流采样模拟量信号经过互感器等信号处理电路后，通过数字信号处理器进行计算和分析处理，结果保存在数据存储器中。
一种自决策型三项自平衡负荷过零投切方法
技术领域
背景技术
发明内容
2）能够大幅度提升低压电网电压合格率，为低压电网的电压管理积累了经验，提供了借鉴，电压检测系统采集的电压合格率数据均高于97%，远远超出之前的城网电压合格率
91.49%，农网电压合格率86.97%的水平，三相负荷不平衡度可控制至10%，最大单相负载率可降低至44%，变压器剩余容量可达56%，可间接增加变压器20%以上的出力，极大减少变压器单相过载故障的发生；
3）能够实现快速的三相不平衡治理，提供了一套完整解决方案，是提高配电网电能质量、降低配台区损耗的最经济、最有效手段，可大幅度提升配电台区的节能降损技术水平，大幅度提高配电网电压合格率，平衡有功负载，提高电能质量，减少因电能质量问题引起的投诉，从而改善电能质量，提高配电变压器绝缘水平和使用寿命，实现能源的充分利用；
4）首次提出三相不平衡开关负荷切换的自决策型控制策略，通过动态调节控制，能够有效的降低三相不平衡度，提高整个电网的安全、稳定、经济运行的水平，电压合格率的提高和电能质量的改善将提升电网企业的自身形象和声誉，与此同时，降低广大用户因谐波源问题、低电压问题等导致的直接、间接经济损失，能够避免出现同步投切造成的震荡及新的三相不平衡问题，将磁保持继电器作为负荷分配的执行元件，可以实现不同相之间的无扰动换相，换相时间小于20ms，能够确保负荷的连续供电不受影响。
附图说明
具体实施方式
步骤二：线路抗阻计算；根据低压末端换相开关不同时刻采集的电压、电流数据，获取线路阻抗；
步骤三：低压潮流仿真；当台区首出现不平衡时，用电末端的阻抗及压差均会出现变化，根据所计算的线路阻抗，通过低压潮流仿真技术，得出台区首端不平衡度与线路末端阻抗及相间压差的数学关系，预算本支路换相后的各相电压值，得出线路阻抗及相间压差的换相判据，电压只是电流不平衡导致的表象，相间电压差不太明显，这种不平衡的电压在台区首端很难被辨识，但随着功率流动，越到低压末端，三相不平衡带来的电压不平衡越明显，末端相间电压差最多能达到10-40V，低压台区三相四线制供电线路一般采用单相供电给低压负荷，这就不可避免的存在大量的时空分布不平衡的单相负荷，由公式：
△U1=I1(R+jX) = (S/U1)×(R+jX) = [(P-JQ)/U1]×(R+jX) = P(R+jX)/U1+Q(X-jR)/U1可知，由同一线路供电的低压用户侧的三相线路参数R+jX一致，而低压末端A、B、C三相上的负荷PA+jQA、PB+jQB、PC+jQC存在不均衡，所以△U1A、△U1B、△U1C与A、B、C三相上的负荷功率有关，会随着负荷的不均衡出现三相电压不平衡，末端用户负荷不均衡是导致三相不平衡电压的主要因素，三相负荷不平衡，造成三相电压不对称，使中性点电位产生位移，为此，如果控制中性线电流不超过20％，则中性点位移不会造成三相电压的严重不对称，规程要求电流不平衡度β不得大于20％，因此三相不平衡治理，也可以治理低电压问题，三相不平衡治理，通过低压末端电压来判断调相，判据明显；
步骤四：负荷预测；根据步骤一中的数据统计结果得出台区的负荷预测；
步骤五：自决策控制策略制定；结合台区的负荷预测，得出基于相间电压差的换相时间自适应整定方法，根据不同不平衡度，给出不同动作延时，或者根据负荷切换开关所带负荷不同，给出动作优先级，形成三相不平衡开关负荷切换的自决策型控制策略；
步骤六：三相平衡；将形成的自决策型控制策略内置于换相开关中，称之为自决策换相开关，在配电台区合理配置适量的低压负荷自决策换相开关，自决策换相开关安装在低压分支线所带的电表前，在三相四线制系统中，三相输入，单相输出，形成一个供电端口，导通情况下任何时刻只能有一相导通，其余两相处于分断状态，通过本地控制实现供电电源相位的调整，自决策换相开关实时监测低压侧三相电压不平衡情况，如果在一定时间的监测周期内，三相电压不平衡度超限，则执行低压负荷在线自动换相决策，换相开关读取各负荷支路的电压、相序实时数据，进行分析、判断、优化计算，发出最优换相控制指令，自决策换相开关按照规定换相流程执行换相操作，实现带载情况下用电负荷的相序调整，配电台区A、B、C三相负荷的平衡分配，达到提高配电台区经济运行水平和供电质量的目的，采用同步开关技术，将磁保持继电器作为负荷分配的执行元件，能够实现不同相之间的无扰动换相，换相时间小于20ms，能够确保负荷的连续供电不受影响，所述自决策换相开关包括实时数据采集单元、三相电流不平衡度生成单元、综合分析判断单元，三相电流不平衡度限值单元、最优换相指令计算单元、启动控制单元、指令发送单元和信息记录单元，主要单元的功能如下：
1）实时数据采集单元：连接电压末端，采集用户侧电压电流电流等数据；
2）三相电流不平衡度生成单元：连接实时数据采集单元，根据实时采集的数据，生成实时三相电流不平衡度；
3）综合分析判断单元：与实时三相电流不平衡度生成单元连接，将实时三相电流不平衡度与预设的三相电流不平衡度限值进行比较并生成结果，并判断相关约束条件，决定是否实施换相操作；
4）最优换相指令计算单元：根据实时采集的配电变压器低压侧电流和各低压负荷在线自动换相装置各负荷支路的电流、相序等数据，运用遗传优化算法进行优化计算得到自决策换相开关的最优换相指令。
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