线路负荷自平衡调整装置在低压配网中的应用

针对配网低压线路三相负载不平衡引起的台区不平衡度高、节点电压低、线损率高等电能质量问题,分析了引起台区三相不平衡的主要原因,研究了目前主要采用的解决方案,并研发了一种基于智能换相开关的线路负荷自平衡调整装置。每个自平衡调整装置为一个独立的中央控制器,采用基于电压阈值的节点电压控制的换相策略,就地调整负荷接入的相序,以平衡安装点的三相电压。工程应用结果表明,该装置可平衡三相电压、降低线路损耗和三相不平衡度,适于在农网地区推广应用。     

基于换相开关的配电变压器三相不平衡治理研究

针对配电变压器三相不平衡现象,提出了一种基于换相开关的三相不平衡治理方案。为配电变压器低压台区设计了实时负荷调整策略,重点研究了优化算法的目标函数,使换相开关以较少的换相次数降低三相不平衡度、线路损耗及变压器损耗。改进粒子群算法的惯性权重、粒子速度和位置更新公式,并完成换相模型求解,得到最优换相方案。用MATLAB仿真验证了改进粒子群算法的优越性及优化后换相方案对降低配电变压器三相不平衡度的有效性。     

考虑三相有功不平衡度的无功电压集中控制策略

我国低压配电网中的负荷过重且分配不均,近年来,大量光伏的接入更进一步加剧了三相不平衡和低电压问题。针对三相不平衡问题,换相开关能通过调整负荷的方式从根本上进行解决;而大量光伏逆变器也可作为有效的无功调节资源,但目前其无功电压调节潜力尚未被开发利用。因此,以换相开关和光伏逆变器为主要调控设备,文中提出了考虑三相有功不平衡度的无功电压集中控制策略,其中,所提换相开关的控制策略综合考虑了配变低压侧三相有功功率偏差度和换相开关动作次数,所搭建的光伏逆变器无功优化模型以线路损耗最小化为目标,经仿真验证,所提换相开关控制策略可有效降低三相不平衡度、提升电压,光伏逆变器的无功优化模型可进一步降低线路损耗、改善电压。     

HPLC采集环境下的居民台区换相策略研究

居民台区线损主要由三相负荷不平衡引起,但由于楼内三相线路长短不一,线损最小状态不一定对应单元楼三相进线负荷最平衡的状态,传统以进线负荷平衡为目标的换相策略的降损效果有限.HPLC采集系统可获取用户相位和楼层线阻抗信息,为直接以台区线损最小化为目标的楼内用户换相策略的实施提供了可能性.针对该采集环境,将居民台区低压配网视为楼内层、小区层两个环节,先以楼层线损耗最小和换相次数最少为目标优化楼内用户换相策略,随后以小区层线损最小和换相次数最少为目标构建门洞进线换相策略,从楼内、小区两个环节挖掘降损潜力.针对上海某居民台区的算例分析表明,所提换相策略能使台区配网损耗降低17.2％,较仅通过门洞进线换相提高三相负荷平衡度的做法降低网损10.83个百分点.     

面向台区三相不平衡治理的自动换相装置选址定容规划

低压配电台区三相不平衡治理有利于解决台区线损过高、供电质量差等问题,对提升台区的经济运行水平具有重要意义。与此同时,低压负荷自动换相装置的安装应用使台区三相不平衡治理更加灵活。在此背景下,提出了面向台区三相不平衡治理的低压负荷自动换相装置选址定容规划策略。首先,分析基于换相装置切换的台区三相不平衡治理模式,对参与三相不平衡治理的用户进行划分并定义三相不平衡度指标。然后,建立以换相装置系统建设成本与各场景总运行费用之和最小化为目标的低压负荷自动换相装置选址定容规划模型,以确定自动换相装置的最优安装位置与容量。最后,以某低压台区为例验证所提模型的有效性。     

基于智能终端和换相开关的台区三相不平衡治理方法研究

提出了智能终端结合换相开关的台区三相不平衡治理方法。构建了台区换相开关布局优化模型,提出了基于差分进化算法的计算台区换相开关最优布局的优化方法。基于模型、台区历史运行数据以及超短期功率预测数据,提出了计及负荷波动性的台区三相不平衡动态优化方法。最后,利用某测试台区历史运行数据对换相开关布局优化方法进行模拟验证,验证结果表明基于台区换相开关布局优化模型计算得到的最优布局,可以满足台区三相不平衡治理的要求。此外,考虑参与换相的开关数量、换相周期和换相开关寿命,在测试台区中进行了5种场景下的三相不平衡动态优化实验,实验结果表明：在最优布局条件下的换相开关动态优化策略,可以在降低换相动作次数的前提下,将台区的平均三相不平衡度降到治理目标之下,并且减少动作次数接近使用寿命上限的换相开关参与换相。验证了智能终端+换相开关动态优化台区三相不平衡的适用性。     

基于改进鸽群算法的台区三相负荷不平衡相序调整方法

针对低压配电台区三相负荷不平衡现象,研究了一种基于换相开关的负荷相序调整方法。运用负荷不平衡换相控制策略,建立以配电变压器低压侧三相电流不平衡度最小为目标的优化换相数学模型;引入自适应参数和柯西扰动对原始鸽群算法(pigeon-inspired optimization,PIO)进行改进,用改进鸽群算法求解最优换相方案。Matlab仿真验证了改进鸽群优化算法的优越性及其求解优化换相方案的有效性,可以显著降低台区三相负荷的不平衡程度。     

基于智能电表大数据分析的台区变压器三相不平衡治理

针对台区变压器三相不平衡,提出了一种基于智能电表大数据分析的台区变压器三相不平衡治理方法。首先,计算台区用户与台区变压器A,B,C三相电压序列数据之间相关系数,识别每个用户相序;接着,基于用户电流序列数据计算台区变压器A,B,C三相电流序列数据,进而计算台区变压器三相平均不平衡度;最后,以台区变压器三相平均不平衡度最小为目标采用遗传算法搜索1种最优台区用户相序组合,指导配电运检人员精准调整用户相序。该方法在某电网公司台区变压器三相不平衡治理工作中进行了应用验证,取得了较好效果。     

考虑网络拓扑和换相受限的负荷平衡控制策略

为了有效地降低线路损耗和提高低压配电网的供电质量,本文提出了一种考虑网络拓扑结构和开关动作次数的负荷平衡控制策略。给出了叶节点负荷优先安排方案和根节点负荷优先安排方案,证明了这两种方案都能保证负荷节点之间传输线上的电流相对比较平衡。在此基础上,对未来一段时间内的负荷进行预测。用这两种方案及其改进方案的组合进行线路损耗估计,按照线路损耗最小的原则决定换相开关的当前状态,优化换相开关动作顺序。所提方案具有计算速度快的特点,能有效解决低压配电网三相不平衡问题。     

基于MIT-LXPM改进遗传算法的配电网时间序列三相不平衡优化调控策略

三相不平衡负荷分布极大增加了配电网线路损耗和安全风险。基于电力物联网的信息系统及智能家居设备的规模化应用,提出一种基于MIT-LXPM改进遗传算法的配电网三相不平衡调控策略。以智能用电设备的开启时刻作为调节手段,以台区平均三相不平衡度最小为优化目标,通过MIT截断提高设备开启时刻的多样性;基于LX交叉和PM变异实现种群交叉变异,迭代寻找用电设备的最佳开启时刻,降低三相不平衡度。以某省电力公司示范台区为例进行试验验证,结果表明所提方法可将台区平均三相不平衡度由49.78%降至18.56%,线损由30.14%降至9.68%。     

基于负荷预测和非支配排序遗传算法的人工相序优化方法

在对0.4 kV配电台区进行节能降损时发现,调整负荷的接入相序能够有效降低台区的线路损耗和三相负荷不平衡度。文中提出基于负荷预测和非支配排序遗传算法(NSGA2)的人工相序优化方法。首先,利用配电台区出口电流曲线替代法建立用户负荷模型。其次,基于历史数据使用Elman神经网络对调相日的台区内各用户日电量和出口三相电流进行预测。然后,基于预测数据综合考虑以线损最低和调相次数最少为目标函数,建立配电台区多目标相序优化数学模型,使用NSGA2对该模型进行求解,得到优化后各负荷接入相序。最后,通过对比安徽电网某配电台区调相前后的理论线损,验证本文所提方法的有效性。     

考虑负荷不平衡分布的低压配电网线损实用计算策略

低压台区线制特殊,单相负荷与三相负荷混合,三相不平衡情况普遍且严重,引起较为严重的不平衡附加线损.各相负荷大小、空间分布的不同使低压台区内不平衡情况差异较大,对线损的影响不容忽视.为了提高低压台区线损计算的准确度,基于前推法构建考虑三相负荷不平衡分布的线损计算模型,并提出考虑负荷分布的不平衡修正系数表征三相不同分布对线损的影响.为了便于应用,以4种典型负荷分布为基础,将模型进行等效简化,提出适用于两类典型负荷分布场景的,考虑三相负荷不平衡分布的线损计算方法.算例验证了所提方法的准确性与可行性,能够为提高低压台区线损计算准确度提供参考依据.     

基于改进鸽群算法的台区三相负荷不平衡相序调整方法

针对低压配电台区三相负荷不平衡现象,研究了一种基于换相开关的负荷相序调整方法。运用负荷不平衡换相控制策略,建立以配电变压器低压侧三相电流不平衡度最小为目标的优化换相数学模型;引入自适应参数和柯西扰动对原始鸽群算法（pigeon-inspired optimization,PIO）进行改进,用改进鸽群算法求解最优换相方案。Matlab仿真验证了改进鸽群优化算法的优越性及其求解优化换相方案的有效性,可以显著降低台区三相负荷的不平衡程度。     

基于三相四线制最优潮流的低压配电网光伏-储能协同控制

大规模户用光伏不平衡接入低压配电网会造成严重的电压越限、网损和三相不平衡。针对当前户用光伏消纳控制技术对三相四线制低压配电网不适用的问题,提出了一种基于三相四线制最优潮流的低压配电网光伏-储能协同控制方法。考虑电压、电流的幅值和相角,采用三相四线制节点导纳矩阵建立了低压配电网的网络拓扑结构;综合考虑网损和三相不平衡度最小,建立了储能元件有功功率和光伏逆变器无功功率的三相四线制线路多时段协同控制模型;通过复数变量拆分和模型凸化以降低三相四线制模型的求解难度,采用CPLEX算法包求出模型全局最优解。仿真结果表明,所提出的基于最优潮流的控制方法在大规模光伏和负荷不对称接入条件下能够有效抑制电压越限,同时达到降低网损、改善电网三相不平衡的目的。     

基于动态规划的配电台区三相负荷不平衡治理方法

电力客户用电的不确定性给配电台区三相负荷不平衡治理带来了极大的挑战,泛在电力物联网是实现从源头治理配电台区三相负荷不平衡的有效技术手段。提出了一种基于负荷动态规划的配电台区三相不平衡治理方法。首先,通过HPLC户相关系识别与户表电压序列变化相关性分析获得准确的户相关系。其次,利用户表高频次负荷数据,建立用户负荷特征曲线。最后,通过对各相位下的单相户表的历史负荷数据进行关联分析,采用负荷动态规划算法得出户表相位关系调整建议。算例实际应用结果验证了该方法的调整精度优于线路负荷改接法和换相开关装置治理方法。     

基于序电流的三相负荷不平衡度数学建模与度量分析

目前,基于序分量建立的三相不平衡度数学模型形式均不唯一,而且序分量在实践中不易测量,会给三相不平衡治理及因三相负荷不平衡带来的损耗分析带来诸多不便。基于3种三相负荷不平衡条件分别建立模型,提出了对应的三相负荷不平衡度算法。针对幅值和相位均不平衡的三相负荷不平衡电力系统,提出采用序分量有效值与三相平均电流有效值之比的平方和的倒数来度量三相负荷不平衡度,建立了三相序分量与三相负荷不平衡度的关系,统一了IEC提出的基于序分量的三相不平衡度量式。试验及案例分析表明,提出的三相负荷不平衡度算法可以有力反映不同条件下的三相负荷不平衡。对于低压供配电系统,所提出的三相负荷不平衡度算法与针对幅值和相位均不平衡的三相负荷不平衡电力系统提出的三相负荷不平衡度算法的度量结果具有一致性,对三相不平衡的治理及工程实践具有较强的实用价值。     

配电网三相不平衡对线损增加率及电压偏移的影响

随着配网规模增大,用电负荷不断增多,三相负载不平衡现象严重影响了电网的稳定运行,不仅增加了配网损耗还降低了电能质量。文中推导出三相不平衡度与线路损耗增加率的关系公式,不仅考虑三相电流大小不对称,也结合实际情况分析了三相电流相位波动对损耗影响。全面分析了不平衡度-配变负载率-电压偏移三者的关系,提出了基于不平衡度指标下的电压偏移度预警方法。最后结合黄岛某小区具体工程实例以及上述推导公式得出结论,配电网三相不平衡对线损增加率及电压偏移都有一定影响,且其相关性不可忽略。可为配电系统运行决策提供参考,对配电网供电质量提高具有积极作用。     

基于不平衡过电压动态抑制的谐振接地配电网单相接地故障保护新方法

现有配电网单相接地故障保护技术在高阻接地故障时无法可靠启动,选相与选线结果易受三相不对称的影响.针对这一问题,提出了基于不平衡过电压动态抑制的谐振接地配电网单相接地故障保护新方法.在三相不平衡过电压动态抑制的基础上,分析了故障前后注入电流与馈线零序电流特征.根据故障发生后注入电流变化量特点构建了接地故障动态感知判据,利...