基于时段主导特征的三相不平衡台区识别及治理方法与流程

配网，供电质量，台区三相不平衡

背景技术：

1、配网台区变(10kv/380v变压器)数量巨大，省级规模达几十万台；其低压侧既有三相负荷，也有占比达60％以上的单相负荷。由于相间负荷分布不均衡且负荷随机性大等原因，台区总表的三相电流不均衡现象普遍存在。近年来，随着单相的家庭光伏(≤8kwp)及电动汽车充电桩的大量接入，导致台区三相不平衡问题日益严重。

2、严重的三相不平衡会使中性点偏移，零序电流增大，导致台区变磁滞和涡流损耗(铜损和铁损)增大并引起发热。此外，还会导致综合线损增加，三相电压不均衡等问题。故台区三相不平衡度是衡量电能质量的重要指标。

3、当前，国内的台区及用户负荷的实时采样系统正日益完善，采样数据都进入大数据平台，但台区三相不平衡的有效治理至今难以解决。主要困难是：1)由于低压负荷的随机性大，现有的三相不平衡度指标值随时变化；2)若采用自动化硬件的相间转供，因台区及低压负荷数量巨大，投入及维护成本难以承受，且频繁的相间负荷切换产生的冲击也影响供电质量；3)人工的相间转供，也因不平衡度值随时变化、台区数量巨大及负荷的随机性，而难以实现。所以，采用自动化实时相间负荷转供或单纯人工转供的不平衡治理策略，都难以平衡投入成本与治理效果。

4、故本申请发明方法转变思路，针对任选前一时段(例如前一天)的台区总表三相电流的采样值进行分析，得到该时段唯一的三相主导不平衡度，以此筛查出严重不平衡台区；再针对少数的严重不平衡台区，根据该时段的负荷主导特征，得到相间转供的单相负荷组合关键信息，再以人工方式进行相间转供。该思路不是追求每一时刻的精准，而是追求任选时段的总体最优。通过时段数据评估-严重不平衡台区筛查-人工相间转供治理的循环，虽不能时刻保持每个台区的最佳三相平衡，但可从总体水平提升配网台区的平衡度及供电质量，是满足边际效益的可行办法。

5、为达到这个目的，需解决两个关键问题：1)台区三相主导不平衡度指标的构建，以此识别严重不平衡台区；2)相间转供的单相负荷组合的优化选择，以此平衡台区三相电流。故本申请发明提出了“基于时段主导特征的三相不平衡台区识别及治理方法”。

技术实现思路

1、本发明“基于时段主导特征的三相不平衡台区识别及治理方法”，基于任选时段台区三相电流时序矩阵的奇异值分解，根据主导阵的左奇异向量，构建了台区三相电流主导不平衡度指标，用于严重不平衡台区的识别，并得到了相间转供方向及转供的主导分量占比；根据主导阵的时序特征，提取了重载相中各单相负荷的主导及次要分量，以此构建优化目标函数，寻优得到重载相的转供单相负荷组合，且计算量小。本方法以任选时段为周期，通过严重不平衡台区识别-提供相间转供负荷信息-人工转供的滚动循环，可从总体水平提升配网台区的三相平衡性，兼顾了投入成本与治理效果，具有较好的实用价值和前景。

技术特征：

1.基于时段主导特征的三相不平衡台区识别及治理方法，该方法特征在于，包括如下步骤：

技术总结
台区三相不平衡的有效治理至今难以解决。本发明“基于时段主导特征的三相不平衡台区识别及治理方法”，基于任选时段台区三相电流时序矩阵的奇异值分解，根据主导阵的左奇异向量，构建了台区三相电流主导不平衡度指标，用于严重不平衡台区的识别，并得到了相间转供的方向及主导分量占比；根据主导阵的时序特征，提取了重载相中各单相负荷的主导及次要分量，以此构建优化目标函数，寻优得到重载相的转供单相负荷组合，且计算量小。本方法以任选时段为周期，如一天，通过严重不平衡台区识别‑提供相间转供负荷信息‑人工转供的滚动循环，可从总体水平提升配网台区的三相平衡性，兼顾了投入成本与治理效果，具有较好的实用价值和应用前景。

技术研发人员：竺炜
受保护的技术使用者：竺炜
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10