一种低压配电网三相有功功率不平衡的控制系统及方法与流程

本公开涉及低压配电网技术领域，尤其涉及一种低压配电网三相有功功率不平衡的控制系统及方法。

背景技术

我国低压配电网基本都采用三相四线制配网方式，如果三相有功功率不平衡度太高，将引起某相线路过负荷，且线路的有功损耗与电流的平方成正比，电流的三相不平衡严重影响线损，变压器通过的负荷三相不平衡将使变压器发热，影响变压器寿命。

目前，三相有功功率不平衡的控制方法，主要采用的是配电变压器低压侧安装控制系统，在换相开关箱处安装电压、有功功率采集终端，通过配电变压器低压侧的控制系统采集三相有功功率信息，计算出三相有功功率不平衡度后，通过自建通信网络控制换相开关进行换相，换相开关箱的电压有功功率信息要传给配电变压器低压侧控制系统，作为分析需要控制哪一个换相开关，引起线路和配变电能损耗的增加，提高投资成本。

技术实现要素：

本发明实施例中提供了一种低压配电网三相有功功率不平衡的控制系统及方法，以解决现有技术中控制成本高的问题。

本发明提供了一种低压配电网三相有功功率不平衡的控制方法，包括：

通过计量自动化系统中的智能电表实时监测低压配电网三相有功功率；

低压配网分布控制装置根据所述三相有功功率计算三相有功功率的不平衡度；

若所述三相有功功率的不平衡度超过预设阈值，则低压配网分布控制装置向相应负荷的快速同步切换开关发出切换指令。

优选的，根据所述三相有功功率计算三相有功功率的不平衡度的公式为：

其中，ε为三相有功功率的不平衡度；pmax和pmin分别表示配电网低压侧负荷最大相的有功功率和最小相的有功功率。

优选的，低压配网分布控制装置向相应负荷的快速同步切换开关发出切换指令用于控制所述快速同步切换开关将负荷最大相中最接近δp/2的负荷切换到负荷最小相，其中，δp＝pmax-pmin。

优选的，所述方法还包括：若所述三相有功功率的不平衡度未超过预设阈值，则低压配网分布控制装置结束控制。

优选的，所述预设阈值为10％-40％。

本发明还提供了一种低压配电网三相有功功率不平衡的控制系统，包括：低压配网分布控制装置，以及分别与所述低压配网分布控制装置相连的计量自动化系统和快速同步切换开关，其中，

所述计量自动化系统用于实时监测低压配电网三相有功功率；

所述低压配网分布控制装置用于根据所述三相有功功率计算三相有功功率的不平衡度，并在所述三相有功功率的不平衡度超过预设阈值时，向相应负荷的快速同步切换开关发出切换指令。

优选的，所述低压配网分布控制装置包括：

计算模块，用于根据所述三相有功功率计算三相有功功率的不平衡度；

检测模块，用于在负荷最大相中检测最接近δp/2的负荷；

指令发送模块，用于向相应负荷的快速同步切换开关发出切换指令，以控制所述快速同步切换开关将负荷最大相中最接近δp/2的负荷切换到负荷最小相。

本申请的有益效果如下：

本申请提供了一种低压配电网三相有功功率不平衡的控制系统及方法，其中，系统包括低压配网分布控制装置，以及分别与所述低压配网分布控制装置相连的计量自动化系统和快速同步切换开关；方法包括：通过计量自动化系统中的智能电表实时监测低压配电网三相有功功率；低压配网分布控制装置根据所述三相有功功率计算三相有功功率的不平衡度；若所述三相有功功率的不平衡度超过预设阈值，则低压配网分布控制装置向相应负荷的快速同步切换开关发出切换指令。本发明直接利用现有计量自动化系统里面的有功功率，通过比较分析三相有功功率，且利用计量自动化系统的通信网络，控制快速同步切换开关进行相位切换。本申请利用现有设备，且控制计算方式简单，极大节约了设备投资成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种低压配电网三相有功功率不平衡控制方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种低压配电网三相有功功率不平衡控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参考图1，所示为本申请实施例提供的一种低压配电网三相有功功率不平衡控制方法的流程图。由图1可见，本方法包括：

步骤s100：通过计量自动化系统中的智能电表实时监测低压配电网三相有功功率。

步骤s200：低压配网分布控制装置根据所述三相有功功率计算三相有功功率的不平衡度。

其中，三相有功功率的不平衡度的公式为：

其中，ε为三相有功功率的不平衡度；pmax和pmin分别表示配电网低压侧负荷最大相的有功功率和最小相的有功功率。

配电网低压侧每一相有功功率的计算公式如下：

式中，pa、pb、pc分别表示配电网低压侧a、b、c三相的有功功率；pai、pbi、pci分别表示配电网低压侧a、b、c三相的第i个负荷有功功率(假设a、b、c三相原来分别带l、m、n个负荷)。

步骤s300：若所述三相有功功率的不平衡度超过预设阈值，则低压配网分布控制装置向相应负荷的快速同步切换开关发出切换指令。

本实施例中，所述预设阈值为10％-40％；低压配网分布控制装置向相应负荷的快速同步切换开关发出切换指令用于控制所述快速同步切换开关将负荷最大相中最接近δp/2的负荷切换到负荷最小相，其中，δp＝pmax-pmin。

步骤s400：若所述三相有功功率的不平衡度未超过预设阈值，则低压配网分布控制装置结束控制。

请参考图2，所示为本申请实施例提供的一种低压配电网三相有功功率不平衡控制系统的结构示意图。由图2可见，本实施例还提供一种低压配电网三相有功功率不平衡的控制系统，包括：低压配网分布控制装置10，以及分别与所述低压配网分布控制装置10相连的计量自动化系统20和快速同步切换开关30，其中，

所述计量自动化系统20用于实时监测低压配电网三相有功功率；

所述低压配网分布控制装置10用于根据所述三相有功功率计算三相有功功率的不平衡度，并在所述三相有功功率的不平衡度超过预设阈值时，向相应负荷的快速同步切换开关30发出切换指令。

优选的，所述低压配网分布控制装置10包括：

计算模块11，用于根据所述三相有功功率计算三相有功功率的不平衡度；

检测模块12，用于在负荷最大相中检测最接近δp/2的负荷；

指令发送模块13，用于向相应负荷的快速同步切换开关发出切换指令，以控制所述快速同步切换开关将负荷最大相中最接近δp/2的负荷切换到负荷最小相。

本申请提供了一种低压配电网三相有功功率不平衡的控制系统及方法，其中，系统包括低压配网分布控制装置，以及分别与所述低压配网分布控制装置相连的计量自动化系统和快速同步切换开关；方法包括：通过计量自动化系统中的智能电表实时监测低压配电网三相有功功率；低压配网分布控制装置根据所述三相有功功率计算三相有功功率的不平衡度；若所述三相有功功率的不平衡度超过预设阈值，则低压配网分布控制装置向相应负荷的快速同步切换开关发出切换指令。本发明直接利用现有计量自动化系统里面的有功功率，通过比较分析三相有功功率，且利用计量自动化系统的通信网络，控制快速同步切换开关进行相位切换。本申请利用现有设备，且控制计算方式简单，极大节约了设备投资成本。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。