一种三相电负荷自动平衡算法制造技术

本发明专利技术公开了一种三相电负荷自动平衡算法，涉及供电控制领域，该三相电负荷自动平衡算法包括自适应滤波模块、自动平衡算法模块、负载调整模块三部分，可以滤除电网瞬态波动干扰，提取三相电幅值、电流及其变化趋势等特征值，计算出各相电负荷调整量，充分考虑负载供电优先级，以影响最小方式调整负载，达到负荷平衡的最优状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及供电控制领域，特别设及一种=相电负荷自动平衡算法。
技术介绍
在用电信息采集系统中，有些台区S相电流不平衡度小则20%，高则70%~ 80%，按规定=相负荷不平衡不能大于15%，计算公式：最大负荷-最小负荷/最大负 荷X 100%。现有的专利文献中比较有代表性的包括：W专利申请号为201410254961. 5的 专利"在线自动配电方法及装置"为代表的配电功率平衡方案，通过测量每相电压，将设备 挂到电压最高的相线上，或者测量电流，将设备挂到电流最小的相线上。 总体来说，目前功率平衡方案的局限性为：仅根据当前电压、电流的瞬时值或简单 平滑滤波处理后数值进行计算分析，分配算法多为简单地向低负载相切换，或简单进行平 均值切换，对于电压、电流的变化趋势、切换算法的快速实时性、根据实际负载波动情况的 自适应处理、用户供电切换优先级等都没有充分考虑，当电网中负载波动较大时，会造成大 量单相用户供电频繁切换，无法达到最优的=相用电平衡状态。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种=相电负荷自动平衡算法，解决现有=相 电负荷平衡策略存在的问题，提供一种高效可靠的方案，引入控制理论中经典与现代科技 相结合的神经元PID算法，实现快速=相电负荷平衡，并根据电网负载波动状态，自适应调 整器控制参数，快速合理调整各相供电，根据用户优先级进行切换公职，最大限度保证单相 用户供电质量。 为实现上述目的，本专利技术提供W下的技术方案：一种=相电负荷自动平衡算法，其 特征在于：所述=相电负荷自动平衡算法包括自适应滤波模块、自动平衡算法模块、负载调 整模块=部分，该=相电负荷自动平衡算法的工作流程如下： (1)测量变压器各相线电压、电流值和各负载电压、电流值，并用自适应滤波模块 衰减掉不需要的干扰和瞬态波动； (2)根据变压器各相电流与预期电流平衡值之间的偏差及偏差变化趋势等特征， 计算出各相电流预调整量；[000引 做按照负载分配原则，将各相线对应负载断开或者接通，实现功率平衡，根据立 相电流预调整量，结合各负载电压、电流值，生成最终负载调整控制量，并对负载电压、电流 进行分析，如有异常则发出告警。 优选的，所述自适应滤波模块的自适应滤波算法为首先输入信号通过加权后产生 一个输出，此输出信号是按照某一规律进行重构的，然后与期望的参考输入或训练信号进 行比较形成误差信号，接着用运一误差信号来修正可编程滤波模块的权系数；滤波器的输出}Kn)计算公式为：内的=WT乂(n)二!>,(/?})*:鴻1-巧 其中Wi(n)为滤波器权系数，X(n-i)为i个采样周期前输入信号值，N为滤波器阶 数； 误差e(n)的计算式为：e(n) =d(n)-y(n) 其中d(n)为期望输出值 阳014] Wi修正公式Wi(n+1) =Wi(n)巧Ji*e(n)X(n) 其中y由系统稳定性和迭代运算收敛速度决定的自适应步长，y的取值应当满 足：0<^<1化。,，其中口">。,=扣1/2)2，&为输入信号峰值。 优选的，所述负载调整模块包括=相均衡算法模块、负载分析算法模块和负载优 先调整模块=个子模块，其中=相均衡算法模块将=相电流预调整量进一步调整，使=相 电流的变化量矢量和为零，即总体负载电流调整的增加量和减少量基本相同；负载分析算 法模块将=相电各自负载的电流按大小进行排序，供后续调整算法使用，同时根据负载电 压、电流及其变化趋势计算功率及其变化趋势；负载优先调整模块根据=相均衡算法模块 输出的=相电流调整量，结合负载分析算法模块提供的负载电流值，按照负载供电优先级， 采用带用户优先级的逐次逼近法生成各相电最终负载调整控制量，当负载功率超过系统安 全负荷时，提供负载告警。 采用W上技术方案的有益效果是：该=相电负荷自动平衡算法可W滤除电网瞬态 波动干扰，提取=相电幅值、电流及其变化趋势等特征值，计算出各相电负荷调整量，充分 考虑负载供电优先级，W影响最小方式调整负载，达到负荷平衡的最优状态。并且本算法中 的滤波算法和负载调整算法都可W根据电网运行情况自动进行参数调整，具备极好的适应 性。【附图说明】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细的描述。 图1是本专利技术一种S相电负荷自动平衡算法的流程图； 图2是本专利技术自适应滤波模块原理图； 图3是本专利技术控制算法神经元模型图； 图4是本专利技术自动平衡算法模块框图； 图5是本专利技术负载调整模块框图； 图6是本专利技术S相均衡算法模块图。【具体实施方式】 下面结合附图详细说明本专利技术一种=相电负荷自动平衡算法的优选实施方式。 结合图1至图6出示本专利技术一种=相电负荷自动平衡算法的【具体实施方式】：如图 1所示，该=相电负荷自动平衡算法包括自适应滤波模块、自动平衡算法模块、负载调整模 块=部分，该=相电负荷自动平衡算法的工作流程如下： (1)测量变压器各相线电压、电流值和各负载电压、电流值，并用自适应滤波模块 衰减掉不需要的干扰和瞬态波动； (2)根据变压器各相电流与预期电流平衡值之间的偏差及偏差变化趋势等特征， 计算出各相电流预调整量； (3)按照负载分配原则，将各相线对应负载断开或者接通，实现功率平衡，根据= 相电流预调整量，结合各负载电压、电流值，生成最终负载调整控制量，并对负载电压、电流 进行分析，如有异常则发出告警。 如图2所示，为本专利技术所用的自适应滤波算法，工作在闭环（反馈）状态下。它的 作用是无失真的通过信号中所需要的分量衰减掉不需要的地干扰或者减少信号中的崎变 分量，从特性随时间变化的信道中恢复信号。 首先输入信号通过加权后产生一个输出，此输出信号是按照某一规律进行重构 的，然后与期望的参考输入或训练信号进行比较形成误差信号，接着用运一误差信号来修 正可编程滤波模块的权系数。 阳03引滤波器的输出y(n)计算公式为：y(n) = WTX(/9) =；^w,(nrx(/9-/'） ./:二目- 其中Wi (n)为滤波器权系数，X (n-i)为i个采样周期前输入信号值，N为滤波器阶 数。误差e(n)的计算式为：e(n)=d(n)-y(n) 其中d(n)为期望输出值Wi修正公式Wi(n+1)=Wi(n)巧Ji*e(n)X(n) 其中y由系统稳定性和迭代运算收敛速度决定的自适应步长。根据相关资料，y 的取值应当满足：〇<^<1作。。、，其中？">。、=扣1/2)2，&为输入信号峰值。 自适应滤波算法流程分初始化、采样、计算、产生输出、反向传播学习、移位。 W39]初始化：y，Wi(0) |；0040]采样X (n),d (n) 阳OW 计算输出y(n) y(n) = Wry(C)二y W,'(。)* X(/ i~任[00创反向传播学习：e(n)=d (n)-y(n) Wi(n+1)=Wi(n)巧Ji*e(n)X(n) 阳046] 移位 X (n)一X (n-1) … X (n-i+1) - X (n-i) 阳化0] Wi (n+1) - Wi (n) n=n+1，转步骤2[0当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相电负荷自动平衡算法，其特征在于：所述三相电负荷自动平衡算法包括自适应滤波模块、自动平衡算法模块、负载调整模块三部分，该三相电负荷自动平衡算法的工作流程如下：(1)测量变压器各相线电压、电流值和各负载电压、电流值，并用自适应滤波模块衰减掉不需要的干扰和瞬态波动；(2)根据变压器各相电流与预期电流平衡值之间的偏差及偏差变化趋势等特征，计算出各相电流预调整量；(3)按照负载分配原则，将各相线对应负载断开或者接通，实现功率平衡，根据三相电流预调整量，结合各负载电压、电流值，生成最终负载调整控制量，并对负载电压、电流进行分析，如有异常则发出告警。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗丽萍，简火金，钟燕军，吴瑜平，吴云峰，周骅，
申请(专利权)人：国网江西省电力公司赣西供电分公司，国家电网公司，国网江西新余市渝水区供电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西;36