一种三相负荷不平衡治理控制方法技术

本发明专利技术涉及一种三相负荷不平衡治理控制方法，包括以下步骤：步骤一：读取台区变压器的出口侧的A,B,C相的电流数值，计算此时的三相不平衡度是否符合预设的标准；如果符合，继续读取；如果不符合继续步骤二；步骤二：基于文化基因算法计算出台区内的换相开关的连接的相序；步骤三：单一换相开关接收到换相指令，采集负载端的瞬时电流，判断是否满足投切条件；所述投切条件为判断负载端的瞬时电流是否超出额定最大电流。本发明专利技术先对台区内的所有的换相开关的连接相序进行编码，当发现不平衡度大于预设值时，通过文化基因算法进行计算并通过择优选择得出台区内换相开关的连接相序，其计算过程迅速，能够有效的调整台区内的负荷三相不平衡度。

【技术实现步骤摘要】
一种三相负荷不平衡治理控制方法
本专利技术涉及配电网治理领域，具体涉及一种三相负荷不平衡治理控制方法。
技术介绍
在低压配电网中，由于用户接电三相分布不均匀和用电的随机性等原因，实际运行时经常出现三相电流不平衡，这不但增加线损、给用户带来低电压问题，严重时甚至会损坏供用电设备。晶闸管复合式换相开关，简称换相开关，是一种能在不间断用户供电的情况下，自动对负荷进行换相的开关。换相开关通常安装在低压分支线所带的部分集表箱前。三相不平衡系统的总控制器安装在配变侧，通过电流互感器采集三相电流值，控制换相开关切换，调整三相电流的平衡。因此需要如何利用智能换相开关实现改善三相不平衡度的控制方法。
技术实现思路
1.所要解决的技术问题：针对上述技术问题，本专利技术提供一种三相负荷不平衡治理控制方法。2.技术方案：一种三相负荷不平衡治理控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：读取台区变压器的出口侧的A,B,C相的电流数值，计算此时的三相不平衡度是否符合预设的标准；如果符合，继续读取；如果不符合继续步骤二；步骤二：基于文化基因算法计算出台区内的换相开关的连接的相序；过程具体包括以下步骤：步骤21：定义三相不平衡治理模型目标函数，设定约束条件：包括以下过程：三相不平衡度计算公式为：(1)式中：βA，βB，βC为台区变压器的出口侧A、B、C相不平衡度的数值；IA,IB，IC分别代表台区变压器的出口侧A,B,C相的电流数值；I为测量的A,B,C相的电流平均电流；建立换相开关次数模型为：(2)式中X(i)表示第i次是否动作换相；参数0的含义是该开关不换相，参数1的含义是该开关需要进行换相；构建全部的换相开关的换相次数的目标函数，具体为：(3)式中D(X)为全部的换相开关换相次数；δ1为开关动作次数最少的目标函数；δ2为构建以换相次数最小的目标函数；设置单一换相开关最大动作次数的目标函数：(5)式表明换相一周期内单一换相开关最大动作次数为2；构建单相的电流不能超过线路的最大载流量、三相不平衡度的约束条件；βMAX≤β预设值IA,IB,IC≤I线路载流量(4)(4)式中β预设值为预设的不平衡度的数值，I线路载流量为预设的对应的线路中最大的电流；设置权重函数其中参数n表示需要动作的换相开关的数量；参数βMAX代表的是预设的三相最大不平衡度；参数代表的换相一周期内单一换相开关最大动作次数；参数ω代表的预设权重；步骤22对台区内每个换相开关的开关状态所对应的相序状态转化为染色体序列，进行基因编码，设置交叉概率PC步骤23随机产生父代种群，根据预设的交叉概率PC进行交叉，交叉的新的基因为子代个体，根据预设的概率选择子代个体产生为新子代，根据变异概率选择变异基因生成新子代；产生新一代种群；步骤24对产生的新一代种群进行(3)式(5)式目标函数作为适应度函数进行计算适应度函数值，利用爬山算法进行局部搜索寻优，输出优化结果，即为台区内换相开关的接入相序；步骤三：单一换相开关接收到换相指令，采集负载端的瞬时电流，判断是否满足投切条件；所述投切条件为判断负载端的瞬时电流是否超出额定最大电流。进一步地，所述步骤23中的交叉概率PC为0.8。3.有益效果：本专利技术先对台区内的所有的换相开关的连接相序进行编码，当发现不平衡度大于预设值时，通过文化基因算法进行计算并通过择优选择得出台区内换相开关的连接相序，其计算过程迅速，能够有效的调整台区内的负荷三相不平衡度。附图说明图1为本专利技术的具体流程图；图2为本专利技术中换相开关的流程图；图3为本专利技术中文化基因算法中算法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行具体的说明。如附图1至3所示：一种三相负荷不平衡治理控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：读取台区变压器的出口侧的A,B,C相的电流数值，计算此时的三相不平衡度是否符合预设的标准；如果符合，继续读取；如果不符合继续步骤二；步骤二：基于文化基因算法计算出台区内的换相开关的连接的相序；过程具体包括以下步骤：步骤21：定义三相不平衡治理模型目标函数，设定约束条件：包括以下过程：三相不平衡度计算公式为：(1)式中：βA，βB，βC为台区变压器的出口侧A、B、C相不平衡度的数值；IA,IB，IC分别代表台区变压器的出口侧A,B,C相的电流数值；I为测量的A,B,C相的电流平均电流；建立换相开关次数模型为：(2)式中X(i)表示第i次是否动作换相；参数0的含义是该开关不换相，参数1的含义是该开关需要进行换相；构建全部的换相开关的换相次数的目标函数，具体为：(3)式中D(X)为全部的换相开关换相次数；δ1为开关动作次数最少的目标函数；δ2为构建以换相次数最小的目标函数；设置单一换相开关最大动作次数的目标函数：(5)式表明换相一周期内单一换相开关最大动作次数为2；构建单相的电流不能超过线路的最大载流量、三相不平衡度的约束条件；βMAX≤β预设值IA,IB,IC≤I线路载流量(4)(4)式中β预设值为预设的不平衡度的数值，I线路载流量为预设的对应的线路中最大的电流；设置权重函数其中参数n表示需要动作的换相开关的数量；参数βMAX代表的是预设的三相最大不平衡度；参数代表的换相一周期内单一换相开关最大动作次数；参数ω代表的预设权重；步骤22对台区内每个换相开关的开关状态所对应的相序状态转化为染色体序列，进行基因编码，设置交叉概率PC步骤23随机产生父代种群，根据预设的交叉概率PC进行交叉，交叉的新的基因为子代个体，根据预设的概率选择子代个体产生为新子代，根据变异概率选择变异基因生成新子代；产生新一代种群；步骤24对产生的新一代种群进行(3)式(5)式目标函数作为适应度函数进行计算适应度函数值，利用爬山算法进行局部搜索寻优，输出优化结果，即为台区内换相开关的接入相序；步骤三：单一换相开关接收到换相指令，采集负载端的瞬时电流，判断是否满足投切条件；所述投切条件为判断负载端的瞬时电流是否超出额定最大电流。进一步地，所述步骤23中的交叉概率PC为0.8。仿真例：以台区的7台执行终端为例，搭建了7个换相开关的拓扑图。三相不平衡的时候，计算出三相的电流大小IA、IB、IC。根据电流三相不平衡计算的公式可以进一步得到变压器出口侧的三相不平衡度。建立相前换相开关接入电路的所对应的相序状态，所对应染色体序列M,每个换相开关所测量的用电电流的电流矩阵I’，换相前A、B、C三相电流即为M*I’：经过文化基因算法后得出新的染色体序列，即为本台区内换相开关的连接相序。根据上述的仿真结果可以看出，通过使用本方法可以有效地降低三相不平衡程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相负荷不平衡治理控制方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一：读取台区变压器的出口侧的A,B,C相的电流数值，计算此时的三相不平衡度是否符合预设的标准；如果符合，继续读取；如果不符合继续步骤二；/n步骤二：基于文化基因算法计算出台区内的换相开关的连接的相序；过程具体包括以下步骤：步骤21：定义三相不平衡治理模型目标函数，设定约束条件：包括以下过程：/n三相不平衡度计算公式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种三相负荷不平衡治理控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：读取台区变压器的出口侧的A,B,C相的电流数值，计算此时的三相不平衡度是否符合预设的标准；如果符合，继续读取；如果不符合继续步骤二；
步骤二：基于文化基因算法计算出台区内的换相开关的连接的相序；过程具体包括以下步骤：步骤21：定义三相不平衡治理模型目标函数，设定约束条件：包括以下过程：
三相不平衡度计算公式为：



(1)式中：βA，βB，βC为台区变压器的出口侧A、B、C相不平衡度的数值；IA,IB，IC分别代表台区变压器的出口侧A,B,C相的电流数值；I为测量的A,B,C相的电流平均电流；
建立换相开关次数模型为：



(2)式中X(i)表示第i次是否动作换相；参数0的含义是该开关不换相，参数1的含义是该开关需要进行换相；
构建全部的换相开关的换相次数的目标函数，具体为：



(3)式中D(X)为全部的换相开关换相次数；δ1为开关动作次数最少的目标函数；δ2为构建以换相次数最小的目标函数；
设置单一换相开关最大动作次数的目标函数：



(5)式表明换相一周期内单一换相开关最大动作次数为2；
构建单相...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成刚，朱洪，吴凯，王康，马如意，张超，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司吐鲁番供电公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65