一种适用于低压配电网的在线治理三相负荷不平衡方法

摘要

本发明提供一种适用于低压配电网的在线治理三相负荷不平衡方法，包括步骤为：配电变压器低压侧三相负荷监测单元监测三相负荷大小，并将监测数据传给配电变压器三相负荷不平衡度监测单元；配电变压器三相负荷不平衡度监测单元判断三相负荷不平衡度是否超过标准值，若超过标准值则通过通信单元将信号传给在线负荷调相控制单元；在线负荷调相控制单元判断配电变压器三相负荷不平衡度是否由低压主干线路三相负荷不平衡度引起，若是则根据低压主干线路三相各分支负荷监测单元的监测数据定制在线负荷调相策略，由在线负荷调相判断控制单元对在线负荷调相切换开关组合单元发出控制命令，对用户分支负荷相别切换，实现在线治理三相负荷不平衡。

权利要求

1.一种适用于低压配电网的在线治理三相负荷不平衡方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)配电变压器低压侧三相负荷监测单元监测三相负荷大小，并将监测数据传给配电变压器三相负荷不平衡度监测单元；

(2)所述配电变压器三相负荷不平衡度监测单元判断三相负荷不平衡度是否超过标准值，若超过标准值则通过下行通信单元I和上行通信单元II将信号传给在线负荷调相控制单元，否则返回步骤(1)；

(3)所述在线负荷调相控制单元判断配电变压器三相负荷不平衡度是否由低压主干线路三相负荷不平衡度引起，若是则根据低压主干线路三相各分支负荷监测单元的监测数据定制在线负荷调相策略，由在线负荷调相控制单元对在线负荷调相切换开关组合单元发出控制命令，否则判断配电变压器的其他低压主干线路三相各分支负荷是否存在三相负荷不平衡情况；

(4)所述在线负荷调相切换开关组合单元根据所述控制命令对用户分支负荷相别切换，实现在线治理三相负荷不平衡；

低压主干线路三相各分支负荷通过所述在线负荷调相切换开关组合单元与主干线的各相线连接；所述在线负荷调相控制单元以配电变压器低压侧三相负荷和低压主干线三相负荷平衡为目标，控制三相各分支负荷连接到相应的相线，实现负荷重新分配；

所述配电变压器低压侧三相负荷监测单元监测的实时数据通过上行通信单元I传给信息管理系统；

步骤(3)所述在线负荷调相控制单元判断配电变压器三相负荷不平衡度是根据所述配电变压器低压侧三相负荷监测单元监测的数据和低压主干线路三相负荷监测单元监测的数据，若低压主干线路三相负荷不平衡超过标准值，则判断该低压主干线路三相负荷不平衡是引起配电变压器三相负荷不平衡的原因；

步骤(2)所述标准值是根据行业标准SD292《架空配电线路及设备运行规程》的负荷管理对变压器三相负荷不平衡度要求而设定，其设定值为15％；

步骤(4)所述在线负荷调相切换开关组合单元通过各相支线端子排与用户分支负荷开关连接。

说明书

一种适用于低压配电网的在线治理三相负荷不平衡方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种适用于低压配电网的在线治理三相负荷不平衡方法。

背景技术

[0002] 某些地区配电台区低压线路较长，且存在大量的单相负荷，配电台区三相负荷不平衡现象普遍，三相电流不相等使中性线上存在不平衡电流，造成配电变压器和低压线路损耗增加，配电变压器实际出力降低，并容易造成重负荷相上的用户电压偏低，无法满足农村居民的正常生产与生活用电需求。通过采用三相不平衡管理措施尽管在一定程度上能够降低配电台区三相负荷不平衡的严重程度，但由于用电负荷的随机性和不确定性，而三相负荷不平衡情况的发生具有较强的实时性，依靠人工无法根据实际负荷不平衡状况进行在线频繁调整，且在一定程度上存在安全隐患，离线调整低压线路各相上的负荷分配就会不可避免地影响对用户的供电可靠性。目前部分农村地区采用在配变低压侧进行相间无功补偿的方式调整三相负荷不平衡状况，但该方式只能在一定程度上调整配变自身问题，而不能够解决低压线路的三相负荷不平衡情况。本方法的提出可以有效解决农村低压配电网三相负荷不平衡问题，能够实现实时调整低压主干线路的三相负荷分配，使主干线路及配变自身A、B、C三相上的负荷尽可能达到平衡，将农村低压配电网三相负荷不平衡度控制在合格范围内。

发明内容

[0003] 针对现有技术的不足，本发明提供一种适用于低压配电网的在线治理三相负荷不平衡方法，提供配变低压侧监测点与低压主干枢纽分支监测点间的数据通信，实时判定配变低压侧三相负荷不平衡情况和低压主干线各相分支负荷大小，并实时在线负荷调相，达到治理低压配电网三相负荷不平衡的目的，有效降低低压线损，改善供电电压质量。

[0004] 本发明提供的一种适用于低压配电网的在线治理三相负荷不平衡方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤：

[0005] （1）配电变压器低压侧三相负荷监测单元监测三相负荷大小，并将监测数据传给配电变压器三相负荷不平衡度监测单元；

[0006] （2）所述配电变压器三相负荷不平衡度监测单元判断三相负荷不平衡度是否超过标准值，若超过标准值则通过下行通信单元I和上行通信单元II将信号传给在线负荷调相控制单元，否则返回步骤（1）；

[0007] （3）所述在线负荷调相控制单元判断配电变压器三相负荷不平衡度是否由低压主干线路三相负荷不平衡度引起，若是则根据低压主干线路三相各分支负荷监测单元的监测数据定制在线负荷调相策略，由在线负荷调相判断控制单元对在线负荷调相切换开关组合单元发出控制命令，否则以同样方法步骤依次分析判断配电变压器的其他低压主干线路三相各分支负荷是否存在三相负荷不平衡情况；

[0008] （4）所述在线负荷调相切换开关组合单元根据所述控制命令对用户分支负荷相别切换，实现在线治理三相负荷不平衡。

[0009] 其中，低压主干线路三相各分支负荷通过所述在线负荷调相切换开关组合单元与主干线的各相线连接；所述在线负荷调相控制单元以配电变压器低压侧三相负荷和低压主干线三相负荷平衡为目标，控制三相各分支负荷连接到相应的相线，实现负荷重新分配。

[0010] 其中，所述配电变压器低压侧三相负荷监测单元监测的实时数据通过上行通信单元I传给信息管理系统。

[0011] 其中，步骤（2）所述标准值是根据行业标准SD292《架空配电线路及设备运行规程》的负荷管理对变压器三相负荷不平衡度要求而设定，其设定值为15%。

[0012] 其中，步骤（4）所述在线负荷调相切换开关组合单元通过各相支线端子排与用户分支负荷开关连接。

[0013] 其中，步骤（3）所述在线负荷调相控制单元判断配电变压器三相负荷不平衡度是根据所述配电变压器低压侧三相负荷监测单元监测的数据和低压主干线路三相负荷监测单元监测的数据，若低压侧主干线路三相负荷不平衡超过标准值，则判断该低压主干线路三相负荷不平衡是引起配电变压器三相负荷不平衡的原因，需要调控。

[0014] 与现有技术比，本发明的有益效果为：

[0015] 本发明可以实现在线无弧负荷调相，保持供电连续性，且负荷调相过程无冲击，确保低压配电网供电可靠性和供电质量。

[0016] 本发明可以提供配变低压侧监测点与低压主干枢纽分支监测点间的数据通信，实时判定配变低压侧三相负荷不平衡情况和低压主干线各相分支负荷大小，进而形成在线负荷调相控制策略，通过多路（如36路或18路）编码开关开断控制实现在线负荷调相，达到治理低压配电网三相负荷不平衡的目的。

[0017] 本发明解决了供电企业治理低压配电网三相负荷不平衡难的实际问题，提供了综合利用智能监测、远程通信和智能控制等核心技术和多路切换开关在线治理低压配电网三相负荷不平衡的方法，有效提升配变供电能力，降低低压线路损耗，改善用户供电电压质量。

附图说明

[0018] 图1为本发明提供的低压配电网在线治理三相负荷不平衡功能实现框图。

[0019] 图2为本发明提供的控制在线负荷调相切换原理。

[0020] 图3为本发明提供的在线负荷调相切换开关初始状。

[0021] 图4为本发明提供的控制在线负荷调相后切换开关。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

[0023] 本发明充分利用先进的监测、通信与自动控制技术，依据配变低压侧各相负荷大小与三相负荷不平衡度监测判断情况，进行开关多路相间切换，实现低压负荷在线调相，在不影响供电可靠性的情况下使配变低压侧三相负荷自动达到平衡分配，从而提供了一种低压配电网在线治理三相负荷不平衡方法。其利用智能监测、远程通信和智能控制等核心技术，首先组建两级监测单元，并建立两级或三级通信网络，形成在线负荷调相判断决策中心，结合在线负荷调相切换开关组合，并通过配置使每相分支负荷均具备在线相别变换条件，形成“监测——通信——策略判断——控制”循环体系，构建成为低压配电网在线治理三相负荷不平衡方法。

[0024] 图1为低压配电网在线治理三相负荷不平衡功能实现框图。如图1所示，主要包括配变低压侧配置单元和低压主干线分支枢纽配置单元两部分，其中配变低压侧配置单元又包括上行通信单元，配变低压侧A、B、C三相负荷监测单元，配变三相负荷不平衡度监测单元，下行通信单元；低压主干线分支枢纽配置单元包括上行通信单元，低压主干线路A、B、C三相负荷监测单元；A、B、C三相各分支负荷监测单元，在线负荷调相控制单元，在线负荷调相切换开关组合单元。配变低压侧A、B、C三相负荷监测单元可通过上行通信单元与县供电企业已有或新建的后台信息管理系统实现通信；在线负荷调相切换开关组合单元可通过各相支线端子排与用户负荷连接。

[0025] 根据配变低压侧A、B、C三相负荷监测单元和配变三相负荷不平衡度监测单元的监测情况，如果配变三相负荷不平衡度超过标准值（为15%），则通过下行通信单元与在线负荷调相控制单元实现通信，在线负荷调相控制单元再根据配变低压侧A、B、C三相负荷监测单元对负荷大小的配变低压侧各相监测情况和低压主干线路A、B、C三相负荷监测单元对低压主干线路A、B、C三相负荷的监测情况，判断是否是该主干线路三相负荷不平衡引起，如果是则再根据低压主干线路A、B、C三相各分支负荷监测单元的监测情况，形成在线负荷调相策略，由在线负荷调相控制单元发出控制命令，控制在线负荷调相切换开关组合实现分支负荷相别切换，达到低压配电网在线治理三相负荷不平衡的目的。

[0026] 在线负荷调相控制单元判断配电变压器三相负荷不平衡度是根据所述配电变压器低压侧三相负荷监测单元监测的数据和低压主干线路三相负荷监测单元监测的数据，若该低压主干线路三相负荷不平衡超过标准值15%，则判断该低压主干线路三相负荷不平衡是引起配电变压器三相负荷不平衡的原因之一，需要加以调整；若该低压主干线路三相负荷不平衡未超过标准值（15%），则判断该低压主干线路不是引起配电变压器三相负荷不平衡的主要原因，则以同样方法步骤依次分析判断配电变压器的其他低压主干线路三相各分支负荷是否存在三相负荷不平衡情况。

[0027] 图2为控制在线负荷调相切换原理图。低压台区主干线路A、B、C三相各分支负荷通过在线负荷调相开关组合与主干线的各相线连接，由在线负荷调相控制单元根据各相负荷的监测情况，以配变低压侧三相负荷和低压主干线三相负荷平衡为目标，控制A、B、C三相各分支负荷连接到相应的相线，实现负荷重新分配。

[0028] 图3为在线负荷调相切换开关初始状态。A相分支负荷均通过切换开关组合接到低压主干线的A相，并进行A相标识,如A相支线1上的A11-A1n用户就连接在低压主干线的A相上；同理，B相分支负荷均通过切换开关组合接到低压主干线的B相，并进行B相标识；C相分支负荷均通过切换开关组合接到低压主干线的C相，并进行C相标识。

[0029] 图4为控制在线负荷调相后切换开关状态。根据配变低压侧A、B、C三相负荷监测单元，配变三相负荷不平衡度监测单元，低压主干线路A、B、C三相负荷监测单元；A、B、C三相各分支负荷监测单元，以及在线负荷调相控制单元综合判断，配变低压侧B相负荷和低压主干线B相负荷过轻，造成了配变低压侧三相负荷和低压主干线三相负荷不平衡平衡，需将A相支线1和A相支线i上用户负荷连接到低压主干线的B相上，相应支线负荷标识由A变为B；同时还需要将C相支线1和C相支线i上用户负荷连接到低压主干线的B相上，相应支线负荷标识由C变为B，实现低压配电网在线三相负荷不平衡治理。

[0030] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。