有功功率Paz、无功功率Qaz，电压为Ua，电流Iaz，相电压与电流 相位差为0az,则：
[0022] 支路电流：Iaz= |Iaz|Z0az。
[0023]
[0024] 9az的|H弦与余弦三角函数值为：
[0025]
[0026] 据此可得：
[0027]
[0028]
[0029] 同理，设B相负载对应有功功率Pbz、无功功率Qbz，电压为Ub，电流Ibz，相电压与 电流相位差为Qbz,则
[0030]支路电流：Ibz= |Ibz|Z0bz。
[0031]
[0032]
[0033] 设C相负载对应有功功率Pez、无功功率Qcz，电压为Uc，电流Icz，相电压与电流 相位差为0cz,则
[0034]支路电流：Icz= |Icz|Z0cz°
[0035]
[0036]
[0037] 设各相与中性线之间连接电容或电感元件容量值等效于无功功率Qa、Qb、Qc，其连 接支路的电流为lay、Iby、Icy,若电流为负值，表示连接电感元件。贝U:
[0038]lay= |lay|Z90。，Iby= |Iby|Z-30°,Icy= |Icy|Z210°
[0039] 设A相与B相之间连接电容或电感元件容量值等效于无功功率Qab，线电流为 Iab，B相与C相之间连接电容或电感元件容量值等效于无功功率Qbc，线电流为Ibc，C相与 A相之间连接电容或电感元件容量值等效于无功功率Qca，，线电流为lea。若电流为负值， 表示连接电感元件。贝1J:
[0040]lab= |lab|Z120。，Ibc= |Ibc|Z0。，lea= |lea|Z-120。
[0041] 当负载平衡时，输出三相电流为：
[0042]la= |la|Z0。，lb= |lb|Z-120。，Ic= |Ic|Z120。
[0043] -、三相与中性线之间连接电容或电感元件优化容量值
[0044] 三相与中性线连接支路的电流与负载支路的电流进行矢量相加，其中性线电流In 为0。即
[0045] In=Iay+Iby+Icy+Iaz+Ibz+Icz= 0
[0046] 令上式的虚部与实部均为0,得：
[0047] 虚部：
[0051] 式（1-1)、（1-2)包含lay、Iby、Icy三个变量，因此有无数组解，设C相设置Qc= 0,贝丨J|Icy| = 0,
[0052] 由此解得：
[0053]
[0054]
[0055] 得出相线与中性线之间连接的调节电容或电感元件容量优化参数值如下：
[0056]
[0丨
[0058] Qc= 0
[0059] 二、相线与相线之间连接电容或电感元件优化容量值
[0060] 当低压配电网输出的三相负载平衡时，输出的三相电流应互相对称，这时，三相电 流与电压应无角差，BP:Ia= |la|Z0°，Ib= |lb|Z-120。，Ic=|lc|Z120°。且|la =|Ib| = |Ic|。
[0061] 由于低压配电网输出的相电流为：
[0062] la=Iaz+Iay+Iab-Ica
[0063] lb=Ibz+Iby-Iab+Ibc
[0064] Ic=Icz-Ibc+Ica
[0065] 据此可推导出三相电流互相对称时，应满足如下条件：
[0066] (1) |Ia|sinO= 0,la的虚部为 0。
L
L
[0081] 整理（2-1)、（2-2)、（2-3)式，得如下方程组：
[0089] 得出相线与相线之间连接的调节电容或电感元件容量优化参数值如下：
[0090]
[0091]
[0092]
[0093] 本发明是在测出各相当前的有功功率与无功功率之后，计算得出三相与中性线之 间和相线与相线之间接入电容或电感元件的容量参数优化值，利用电力开关实时驱动接入 计算出来的电容或电感元件容量值，即可实现三相电流趋于平衡的目标。
【主权项】
1. 一种三相负载自动平衡调节参数的优化方法，其特征为：在三相相线与中性线之间 和相线与相线之间接入不等容量的电容或电感元件，根据测出各相当前的有功功率与无功 功率，计算三相相线与中性线之间和相线与相线之间接入不等容量的电容或电感元件的数 值；三相相线与中性线之间接入不等容量的电容或电感元件数值的计算方法为：三相与中 性线连接支路的电流与负载支路的电流进行矢量相加得出中性线电流，然后令中性线电流 为0,使中心线电流的实部与虚部均为0,得到含有三个相线与中性线之间电流变量的二个 线性方程组，由于方程组有无数组解，设某一相与中性线之间接入的电容或电感元件容量 值为0,由此解得三相相线与中性线之间连接的调节电容或电感元件容量参数值；相线与 相线之间接入不等容量的电容或电感元件的数值计算方法为：低压配电网输出的某一相电 流为该相与中性线连接支路的电流与该相负载支路的电流进行矢量相加，再和相线与相线 之间输出的线电流进行矢量相加，和相线与相线之间输入的线电流进行矢量相减；令某一 相电流的虚部为0,顺次相序的一相虚部为实部的3平方根，再往下顺次相序的的一相虚部 为实部的3平方根的负值，得到含有三个相线与相线之间电流变量的三个线性方程组，解 方程组得到相线与相线之间连接的调节电容或电感元件容量参数值。
【专利摘要】一种三相负载自动平衡调节参数的优化方法，其特征为：在三相相线与中性线之间和相线与相线之间接入不等容量的电容或电感元件，根据测出各相当前的有功功率与无功功率，计算三相相线与中性线之间和相线与相线之间接入不等容量的电容或电感元件的数值。本发明克服了在三相负载出现不平衡时，导致各相电流大小不相等，三相电流的相位互差不是120度，三相电流与相电压的相位不相等，出现三相电流不平衡的情况，三相电流不平衡导致中性线电流不为零，加大无功损耗，增加线损和变压器附加损耗、降低变压器输出容量，末端某一相或某二相电压严重偏低等影响电能质量的缺点。
【IPC分类】H02J3/26
【公开号】CN104953602
【申请号】CN201410414371
【发明人】杨省, 苏崇文, 黄潮灿, 李卓坚, 陈小倩, 姚普粮, 龙光成, 李强, 纪湛, 黄种川, 麦汉辉, 梁玉劲, 梁海, 张华丽, 陈荆伟, 黄洁斯, 李国伟, 杨淞搏
【申请人】广东天月德电力科技有限公司, 广州供电局有限公司花都供电局, 广东友源电气有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年8月22日