一种低压台区三相负荷不平衡模拟调整方法与流程

本发明属于电力低压配电网三相不平衡调整，具体涉及一种低压台区三相负荷不平衡模拟调整方法。

背景技术：

1、低压配变供出线路为三相四线，到达用户端则成为三相四线或单相两线供电共存的模式，特别在居民用电台区，绝大多数均为单相用户。由用户的电器数量不同，生活习惯不同，居住分布不同，会造成低压配变的负荷不平衡，进而影响低压配变的工作效率，使台区线损变大、重载相电压偏低和令克掉相，给电气设备运行和客户用电产生不良影响。

2、目前低压配网三相不平衡的常规调整方式主要有以下几种方式：

3、1、在变压器低压侧或低压线路上面装设不平衡补偿电容和控制开关，通过采集线路上的电压、电流数据，控制不平衡补偿电容的投切，达到三相平衡的效果。如果台区负载变化交快，补偿控制会存在切换频率过高，长期运行失效的问题，如果台区负荷比较大、供电半径大，则存在不能起到平衡的作用。

4、2、在低压线路上添加换相开关，根据线路负载情况自动进行换相开关下的负载切换供电相别，达到三相平衡的效果。换相开关切换负载存在切换时间，会对用户用电产生短时间的断电影响，对用户使用的对供电要求比较敏感的设备就会由于短时间供电暂停而停止工作，对个别用户会造成比较严重的后果；另外投资大，安全隐患大，不适宜推广。

5、3、利用电网公司目前的用电采集系统数据，查询台区的不平衡率及三相负荷情况，现场一边调整用户一边用钳形电流表测量三相电流，只能做到瞬时相对平衡，如果要做到一段时间平衡，需要工作人员现场逐一核实用户相序，并跟用户用电情况进行综合平衡，该方法主要难点在于核实用户相序工作量大，需要多次反复调整，浪费了大量的人力和时间，不利于现场作业。

6、4、通过用电管理系统导出台区基本信息，通过测试仪器获取公变基础数据，上传到数据服务器，通过将用户的相位信息及各时间点的负荷数据抄收到基础数据库，人工对公变台区外部因素进行定制，通过人工对公变台区台变运行勘察，包含对用户线路接线情况以及用户负荷特点的外部因素确定，结合台区特点进行系统调整，对各用户数据进行统计分析，拟合负荷曲线，得到最优化的调整策略。该方法需要单独建设系统，投资大，也不符合电网公司的要求，主要解决调整精准到户的问题，如果现场勘察或低压四线延伸不到位，需要在系统重新复核调整方案，未能真正解决三相负荷调整勘察工作量大的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是，基于低压供电台区三相不平衡的现实情况和既有方法，利用电网批量推广的新的通信技术，本发明提出快速、精准、经济解决台区三相负荷不平衡调整的方法，利于现场实际操作，实用性较强的低压台区三相负荷不平衡模拟调整的方法，提高现场运维人员的工作效率，有效解决低压台区三相负荷不平衡度问题。

2、本发明采用的技术方案是，一种低压台区三相负荷不平衡模拟调整方法，包括以下步骤：

3、步骤一、从计量自动化系统导出台区用电信息；

4、步骤二、将信息导入移动终端app，选择所要分析和调整的台区；

5、步骤三、接入宽带载波调测仪，app通过调测仪可抄收该台区所有节点的台区物理逻辑识别结果、相位识别结果、电能表、宽带载波通信模块各类电能信息，与导入的台区用户信息进行匹配、分类，根据分类情况进行分相的各节点电能历史数据计算和统计，形成月电量不平衡度和上一日电量不平衡度，运维人员根据不平衡情况进行用户模拟调整，达到电量模拟平衡状态；

6、步骤四、对本台区用户的用电线路进行调相处理，根据app中显示的模拟调整结果和需要调整的用户信息，找到用电实际位置进行线路调相，如果出现该用户不具备调相施工条件时，继续使用app重新进行模拟调整，选择用户施工。

7、进一步的，上述步骤一，按台区导出的用电信息主要包含台区用户档案、用户地址、资产号、倍率、表地址、月电量和上一日电量等信息，一次根据需要导入多个台区档案。

8、进一步的，上述步骤三，利用低压宽带电力线载波通信技术中的全网同步时钟(ntb)及过零点检测技术实现台区户变关系精准识别，利用芯片的精准计时功能，结合全网站点通过ntb机制进行时间同步的机制，在两点间进行plc传输延时的测量，从而获得两点间的逻辑关系。

9、进一步的，利用“两直连站点间的测距结果最短”的机制，通过比较多点间的测距结果和最小生成树机制，实现网络分支节点间的物理拓扑分支关系的识别。

10、进一步的，过零点附近的电压最能体现本台区特点，台区识别需要基于该位置附近的信号进行运算，采集两个台区同相某个周期在-10v～0v范围内的波形，利用ntb计时分析微秒级的差异变化，通过长时间的统计，得出明确的台区归属。

11、进一步的，分析两组台区特征的相关性，以下运算可评估两组向量的相似度，通过累积多组结果，可以收敛得出正确的结果，如下所示：

12、a.相关运算，利用2组数据的相关性，判断相似度，用x和y表示2组序列，用x(i)和y(i)表示2组序列中的元素，长度为n相关运算如下：

13、

14、b.相关系数是研究变量之间线性相关程度的量：

15、其中，cov(x,y)为x与y的协方差，var[x]为x的方差，var[y]为y的方差，方差var[x]的定义式为：

16、

17、

18、期望值分别为e[x]与e[y]的两个实随机变量x与y之间的协方差cov(x,y)定义为：

19、cov(x,v)＝e[(x-e[x])(y-e[y])]。

20、进一步的，上述集中器通过获取从节点的相关过零ntb信息，和集中器本地的过零ntb信息进行比对，分析识别从节点的相位信息，并判别从节点的零火线接线状态，针对零火线反接情况进行记录，三相从节点可以判断逆相序和断相事件。

21、进一步的，上述集中器通过采集电能表上报的过零点时间和其自身各相位的过零点时间对比后，判定电能表的相位信息。

22、进一步的，上述步骤四，台区设备集中器通过宽带载波通信抄收台区宽带载波通信模块计量的电能数据，运维人员使用宽带载波调测仪临时接入台区载波通信网络，获取台区电能表运行信息及低压全网负荷历史运行数据，对数据进行分析处理。

23、相较现有技术，本发明的有益效果是，

24、1)本发明采用目前国内最先进的低压宽带电力线载波通信技术，数据采集及台区物理逻辑划分、相位识别效率更高、数据更准确。通过电力线载波通信技术可获取准确的台区户变关系，有效排除不是本台区的节点负荷，通过获取用户电能表相位信息，线路各节点物理逻辑关系，可对用户负荷进行精准相位划分。

25、2)采用电量法进行负荷不平衡分析，避免了根据瞬时量调整造成频繁调整的问题。利用低压宽带载波通信带宽大、速率快的优势短时间内进行现场补抄所有宽带载波通信模块sta节点的数据，分钟级完成数据抄读，减少现场等待时间，提升工作效率。

26、3)采用移动运维设备方式，无需将设备长期安装在现场，减少现场设备运行种类，节省设备投入成本。本发明通过调测仪获取台区数据后，不需要服务器远程处理、协调，可在移动终端app进行数据离线分析，运维人员可到实际用户电能表安装处，根据现场施工条件重新调整，现场作业当场调整，提升了运维人员现场可操作性，提高工作效率。