本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)分析領(lǐng)域，涉及電力系統(tǒng)潮流計算與分步優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

當前，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電力用戶的用電類型也多種多樣，由于負荷類型不同、用電時間不同等多種原因，可能導(dǎo)致配電變壓器臺區(qū)出現(xiàn)嚴重的三相不平衡。隨著用戶對電能質(zhì)量的要求不斷提高，配電網(wǎng)三相不平衡問題日益突出。

三相不平衡問題是一個電能質(zhì)量問題，其不平衡程度對低壓供配電系統(tǒng)有著不同程度的影響，對系統(tǒng)中的變壓器，用電設(shè)備以及整個系統(tǒng)的線損會產(chǎn)生很多危害以及不良影響。而使用負荷換相開關(guān)能夠有效地平衡三相功率，使三相盡可能平衡運行。

對于三相不平衡功率切換裝置的布點優(yōu)化研究，能夠在有效地解決三相不平衡問題的同時，大大減少投入成本，對工程實踐有著重大意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了在合理的點布置適量的三相不平衡功率切換裝置，更加經(jīng)濟有效的解決三相不平衡問題，本發(fā)明提出一種三相不平衡功率切換裝置的布點優(yōu)化方法。

本發(fā)明的提供的技術(shù)方案為提供一種三相不平衡功率切換裝置的布點優(yōu)化方法，包括以下步驟：

第一步、運用現(xiàn)場采集點采集至少兩個功率數(shù)據(jù)；

第二步、根據(jù)采集到的功率數(shù)據(jù)得到負荷的不平衡特性，其數(shù)學表達式為；

F(P,t)＝0

式中：F為不平衡功率-時間特性函數(shù)，P為功率，t為時間。

第三步、再由不平衡特性得到若干關(guān)鍵負荷點的功率數(shù)據(jù)，把這些功率數(shù)據(jù)代入目標函數(shù)中，其目標函數(shù)表達式為：

其中：下標a,b,c代表各自每相的功率，下標1,2,3分別是指用電高峰，正常和低谷時期的功率，式中的c₁,c₂,c₃則為加權(quán)參數(shù)，P_1i′、P_2i′、P_3i′分別表示用電高峰，正常和低谷時期的每相功率與平均功率的差的平方和。

第四步、在目標函數(shù)滿足其等式約束條件時，運用分步優(yōu)化的方法得到最佳布點方案。

所述的目標函數(shù)滿足其等式約束條件為當電力系統(tǒng)正常運行時，應(yīng)該滿足用戶正常需要的功率大小，其數(shù)學表達式為：

式中P_1i為選點i用電高峰時期的功率，P_2i為選點i用電正常時期的功率，P_3i為選點i用電低谷時期的功率，P_1Σ,P_2Σ,P_3Σ分別為用戶在高峰、正常和低谷時期實際正常需要的功率，i表示為選點編號，n表示選點個數(shù)。

所述的

式中：P_1ai,P_2ai,P_3ai分別為選點i在高峰、正常和低谷時期的a相功率，P_1bi,P_2bi,P_3bi分別為選點i在高峰、正常和低谷時期的b相功率，P_1ci,P_2ci,P_3ci分別為選點i在高峰、正常和低谷時期的c相功率，分別為選點i在高峰、正常和低谷時期的平均功率。

依照上面的目標函數(shù)與其約束條件，逐個的尋找效果最優(yōu)的布點，直到在其他點再增加一個布點時，已無明顯效果，則此時的布點即為最優(yōu)布點。按此布點設(shè)置三相不平衡功率切換裝置，并且為了防止切換時出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)振蕩，還需按照不同延時，預(yù)設(shè)好控制時間。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明可以帶來的有益效果如下：

通過本方法可以得到效果較好的幾個布點，在這幾個布點上安裝三相不平衡功率切換裝置不僅可以有效的解決三相不平衡問題，而且還能夠大大減少成本，在工程實踐中能夠節(jié)省大量人力物力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理示意圖；

圖2為本發(fā)明的實現(xiàn)流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步的詳細描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對發(fā)明的限定。

通過對三相不平衡負荷的時間特性分析，提出總體的抑制策略，進行三相不平衡功率切換裝置的布點優(yōu)化研究。

根據(jù)由現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)得到負荷的不平衡特性首先進行預(yù)調(diào)整，然后再找到剩下的關(guān)鍵負荷點(偏差較大，變化頻繁的點),最后依據(jù)目標函數(shù)采用分步優(yōu)化的方法尋找布置調(diào)節(jié)器的點，布置切換裝置，并且要按照不同延時，預(yù)設(shè)好控制時間。

在布點優(yōu)化算法中，將目標函數(shù)設(shè)定為：

其中

下標a,b,c代表每相的功率，下標1,2,3分別是指用電高峰，正常和低谷時期的功率，式中的c₁,c₂,c₃則為加權(quán)參數(shù)，P_1i′、P_2i′、P_3i′分別表示用電高峰，正常和低谷時期的每相功率與平均功率的差的平方和。

式中：P_1ai,P_2ai,P_3ai分別為選點i在高峰、正常和低谷時期的a相功率，P_1bi,P_2bi,P_3bi分別為選點i在高峰、正常和低谷時期的b相功率，P_1ci,P_2ci,P_3ci分別為選點i在高峰、正常和低谷時期的c相功率，分別為選點i在高峰、正常和低谷時期的平均功率。

同時，目標函數(shù)應(yīng)該滿足其等式約束條件：

即當電力系統(tǒng)正常運行時，應(yīng)該滿足用戶正常需要的功率大小。

依照上面的目標函數(shù)與其約束條件，逐個的尋找效果最優(yōu)的布點，直到在其他點再增加一個布點時，已無明顯效果時，則此時的布點即為最優(yōu)布點。按此布點設(shè)置三相不平衡功率切換裝置，并且為了防止切換時出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)振蕩，還需按照不同延時，預(yù)設(shè)好控制時間。

綜上，通過本方法可以得到效果較好的幾個布點，在這幾個布點上安裝三相不平衡功率切換裝置不僅可以有效的解決三相不平衡問題，而且還能夠大大減少成本，在工程實踐中能夠節(jié)省大量人力物力。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護范圍。