基于智能换相开关的配电台区三相不平衡治理研究与应用
发布时间：2021-01-30 06:26
国内低压配电网均采用三相四线制,且以单相负荷为主,其特点是波动性和不规律性均较大。通常,当一相或者两相负荷出现较大波动将导致低压电网三相不平衡度上升,影响到低压电网的安全有效运行,也会造成低压台区线损的升高,增加了企业的运营成本和安全风险。本文主要研究的是基于智能换相开关解决低压配电台区三相不平衡问题。智能换相开关是一种可以进行负荷换相的设备,主要由两部分组成,其一是控制部分,另一部分为执行部分。由控制部分下达命令给执行部分,从而进行负荷换相,使三相负荷尽可能均衡分布,以降低线路三相不平衡情况。本文首先对比分析了目前计算三相不平衡的常用计算方法,并利用Matlab软件对三相不平衡现象进行了仿真分析,对比了并直观观测了三相负荷不平衡与平衡之间的区别。接着,对影响三相不平衡主要因素进行了分析,并建立了基于文化基因算法的智能换相开关多目标优化函数和约束条件,进而提出了基于智能换相开关的三相负荷不平衡治理的整体方案,并通过文化基因算法及适应性函数对上述模型进行求解。此外,本文对智能换相开关的软硬件进行了初步的分析设计,包括系统的采集模块,信息调理模块以及控制模板等,并生产样机用于试点。通过在陕...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三相平衡系统原理图
图 2-3 三相不平衡原因分析Figure 2-3 Analysis of the causes of three-phase unbalance分布不平衡，配电网中的用户大部分都是单相负荷，在实际运行统三相不平衡。在配电网规划设计时，设计人员没有充分考虑到实，以及新增负荷的发展趋势。导致实际运行时，某一相或者两相的过轻，不平衡现象出现。的随机性，配电网中单相负荷在全部负荷的占据很大比重，配电4 小时的使用情况都有所差异，随着社会生产活动的需求而做出相场为例，如果商家全部和 A 相线路连接，而居民生活用电全部和的特殊性，白天的时候会导致 A 相负荷非常大，而 B 相负荷非常三相的不平衡。整个配电网的负荷种类众多，各类负荷彼此规律不负荷变化也无法准确预测。大功率负荷不定时投入，对于配电网而言，还有很多大负荷设备的其他负荷要大的多，并且不是一天 24 小时都投运，是根据实际单相抽水泵、磨粉机、木工多用机等，其负荷规律就是突然增加和
根据表格里面计算的结果分析可知，对于上文提出的四种方法，方法二和方法三计的数值最大，主要是因为这两种方法计算的分子结果比较大，都是利用最大值和最差得到分子。四种方法里面，第一种方法计算的结果最小，第二种和第三种方法计果最大，而第四种方法根据实际情况的不尽相同，计算的结果可能和前三种方案的样，也有可能不一样。四种方法没有好与坏，都有各自最适用的场合，实际情况中据具体的情况选择最适合的计算方法。本文主要研究如何降低三相不平衡度，使用智能换相开关调节三相负荷的分配情况负荷的一部分负荷移除到轻负荷一侧。为了可靠地进行换相动作，首先需要计算出变压器出口的电流三相不平衡程度，然后根据不平衡程度决定是否启动换相开关。配电台区三相不平衡的仿真与分析目前实际配电网中的电能质量问题主要是三相电流不平衡，而三相不平衡最主要的因是负荷的不平均，有非常大的安全隐患，同时因为不平衡还会产生很多额外的损耗在 Matlab/Simulink 里面搭建了配电网的三相不平衡的模型，并比对了三相平衡和的情况，更深刻的认识到三相不平衡的危害。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于配电网三相不平衡问题的多目标优化调节策略研究[J]. 缪伟,任思源,庞英俊,张国庆,李艳军. 智能电网. 2017(01)
[2]基于换相技术的三相不平衡治理装置研究[J]. 陆惠斌,徐勇,伍宇翔,王宝安,刘恒门. 电力电容器与无功补偿. 2016(06)
[3]低压台区变三相负载自动平衡系统技术[J]. 谢钦朋,梁俊熙. 中国高新技术企业. 2016(24)
[4]配电网中考虑不确定性的分布式电源规划研究综述[J]. 张沈习,程浩忠,邢海军,姚良忠,张逸. 电力自动化设备. 2016(08)
[5]低压三相负荷不平衡治理控制策略研究[J]. 张志华,李今宋,周捷,蔡月明,刘润苗,曾俊,王俊仁. 电气自动化. 2016(02)
[6]国内外配电前沿技术动态及发展[J]. 马钊,安婷,尚宇炜. 中国电机工程学报. 2016(06)
[7]基于K-均值聚类多场景时序特性分析的分布式电源多目标规划[J]. 彭春华,于蓉,孙惠娟. 电力自动化设备. 2015(10)
[8]配电台区三相负荷不平衡实时在线治理方法研究[J]. 方恒福,盛万兴,王金丽,梁英,王金宇,王思源. 中国电机工程学报. 2015(09)
[9]低压配电网三相负荷不平衡优化模型的研究[J]. 张明,谢珊珊,罗云峰. 武汉科技大学学报. 2015(01)
[10]一种求解两级车辆路径问题的Memetic算法[J]. 许维胜,曾正洋,徐志宇. 控制与决策. 2013(10)
博士论文
[1]粒子群优化算法的理论及实践[D]. 张丽平.浙江大学 2005
硕士论文
[1]基于带变异算子粒子群优化的配电网重构算法[D]. 欧博.天津大学 2007
本文编号：3008426
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三相平衡系统原理图
图 2-3 三相不平衡原因分析Figure 2-3 Analysis of the causes of three-phase unbalance分布不平衡，配电网中的用户大部分都是单相负荷，在实际运行统三相不平衡。在配电网规划设计时，设计人员没有充分考虑到实，以及新增负荷的发展趋势。导致实际运行时，某一相或者两相的过轻，不平衡现象出现。的随机性，配电网中单相负荷在全部负荷的占据很大比重，配电4 小时的使用情况都有所差异，随着社会生产活动的需求而做出相场为例，如果商家全部和 A 相线路连接，而居民生活用电全部和的特殊性，白天的时候会导致 A 相负荷非常大，而 B 相负荷非常三相的不平衡。整个配电网的负荷种类众多，各类负荷彼此规律不负荷变化也无法准确预测。大功率负荷不定时投入，对于配电网而言，还有很多大负荷设备的其他负荷要大的多，并且不是一天 24 小时都投运，是根据实际单相抽水泵、磨粉机、木工多用机等，其负荷规律就是突然增加和
根据表格里面计算的结果分析可知，对于上文提出的四种方法，方法二和方法三计的数值最大，主要是因为这两种方法计算的分子结果比较大，都是利用最大值和最差得到分子。四种方法里面，第一种方法计算的结果最小，第二种和第三种方法计果最大，而第四种方法根据实际情况的不尽相同，计算的结果可能和前三种方案的样，也有可能不一样。四种方法没有好与坏，都有各自最适用的场合，实际情况中据具体的情况选择最适合的计算方法。本文主要研究如何降低三相不平衡度，使用智能换相开关调节三相负荷的分配情况负荷的一部分负荷移除到轻负荷一侧。为了可靠地进行换相动作，首先需要计算出变压器出口的电流三相不平衡程度，然后根据不平衡程度决定是否启动换相开关。配电台区三相不平衡的仿真与分析目前实际配电网中的电能质量问题主要是三相电流不平衡，而三相不平衡最主要的因是负荷的不平均，有非常大的安全隐患，同时因为不平衡还会产生很多额外的损耗在 Matlab/Simulink 里面搭建了配电网的三相不平衡的模型，并比对了三相平衡和的情况，更深刻的认识到三相不平衡的危害。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于配电网三相不平衡问题的多目标优化调节策略研究[J]. 缪伟,任思源,庞英俊,张国庆,李艳军. 智能电网. 2017(01)
[2]基于换相技术的三相不平衡治理装置研究[J]. 陆惠斌,徐勇,伍宇翔,王宝安,刘恒门. 电力电容器与无功补偿. 2016(06)
[3]低压台区变三相负载自动平衡系统技术[J]. 谢钦朋,梁俊熙. 中国高新技术企业. 2016(24)
[4]配电网中考虑不确定性的分布式电源规划研究综述[J]. 张沈习,程浩忠,邢海军,姚良忠,张逸. 电力自动化设备. 2016(08)
[5]低压三相负荷不平衡治理控制策略研究[J]. 张志华,李今宋,周捷,蔡月明,刘润苗,曾俊,王俊仁. 电气自动化. 2016(02)
[6]国内外配电前沿技术动态及发展[J]. 马钊,安婷,尚宇炜. 中国电机工程学报. 2016(06)
[7]基于K-均值聚类多场景时序特性分析的分布式电源多目标规划[J]. 彭春华,于蓉,孙惠娟. 电力自动化设备. 2015(10)
[8]配电台区三相负荷不平衡实时在线治理方法研究[J]. 方恒福,盛万兴,王金丽,梁英,王金宇,王思源. 中国电机工程学报. 2015(09)
[9]低压配电网三相负荷不平衡优化模型的研究[J]. 张明,谢珊珊,罗云峰. 武汉科技大学学报. 2015(01)
[10]一种求解两级车辆路径问题的Memetic算法[J]. 许维胜,曾正洋,徐志宇. 控制与决策. 2013(10)
博士论文
[1]粒子群优化算法的理论及实践[D]. 张丽平.浙江大学 2005
硕士论文
[1]基于带变异算子粒子群优化的配电网重构算法[D]. 欧博.天津大学 2007
本文编号：3008426
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