低压配网三相馈线损耗最小化的相别优化模型及调整方法

摘要

节能减排是促进经济发展的研究热点，降低配网馈线损耗对节能减排及电力系统经济运行具有深远意义。引起低压配网馈线损耗过高的主要原因之一是三相负荷不平衡。三相负荷平衡化降低配电网网损将明显改变电网运行经济性。
　　三相负荷不平衡的产生主要是由于单相用户的用电类型复杂、用电随机性大、单相负载的大量引入以及在配网建造初期配网工作人员对负载相别的选择单凭主观经验等。目前改善三相负荷不平衡的常用方法有无功补偿设备的三相平衡化调整、三相交单相转换装置和配网用户相别调整法。配网用户相别调整法是从源头解决三相负荷不平衡问题，操作简单，实践上选用最为普遍的方法，但具体操作缺乏依据，凭主观经验进行调整。
　　为此，考虑单相用户分散、相负荷变化随机性大、线损受线路布局及距离等因素影响，结合低压三相馈线的拓扑结构、节点支路关联矩阵和馈线损耗的计算，提出一种解决三相负荷不平衡引起线损过高的配网用户相别调整方法—三相馈线损耗模型的相别优化调整方法。在已获取用户典型日负荷曲线的基础上对同一类型用户群采用自适应惯性权重的粒子群聚类算法进行相似程度的初步聚类，将聚为同类后的用户进行相别优化调整。单相负荷接入的待定相作为优化控制变量，采用含三相电流不平衡度的线损计算公式求解各支路线损，结合拓扑结构与节点支路关联矩阵之间的联系推导低压馈线损耗随三相馈线电流变化的准确计算公式，建立了以用户接入相别为优化变量的馈线损耗之和最小的整数优化模型。通过分支定界工具箱求解整数优化模型，获得负荷最佳接入相别计算结果进行用户相别调整。
　　该方法应用于长沙市某镇某村一台区的三相负荷平衡化改造工程，利用“用户用电信息采集系统”收集整理该台区用户的典型日负荷曲线及相关用电数据，求解模型得到该台区的用户负荷最佳接入相别计算结果进行相别调整。比较分析调整前后台区的三相电流不平衡度和馈线损耗，验证该方法能够有效降低三相负荷不平衡度，减小馈线损耗，解决三相负荷不平衡问题效果显著。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 三相负荷不平衡带来的危害

1．3 三相负荷不平衡改善方法研究现状

1．4 课题来源及其研究内容

第二章 低压馈线降损措施及线损计算

2．1 低压配网馈线的降损措施

2．1．1 低压配网馈线的技术降损

2．1．2 低压配网馈线的管理降损

2．1．3 三相平衡化的降损措施

2．2 低压配网三相馈线损耗的计算

2．2．1 线损计算的作用

2．2．2 线损计算的一般方法

2．2．3 含三相不平衡度的线损公式推导

2．3 本章小结

第三章 三相馈线损耗最小化的相别优化模型及调整方法

3．1 数据的选取采集和筛选

3．1．1 负荷特性指标的选取

3．1．2 数据采集来源

3．1．3 典型日负荷曲线的确定

3．2 自适应惯性权重的粒子群聚类

3．2．1 聚类算法简要介绍

3．2．2 自适应惯性权重的粒子群聚类

3．2．3 自适应粒子群聚类算法流程

3．2．4 自适应粒子群聚类算法的应用

3．3 三相馈线损耗最小化的相别优化模型

3．3．1 用户相别控制变量的选定

3．3．2 支路节点关联矩阵

3．3．3 三相电流不平衡度的线损计算

3．3．4 用户相别优化模型

3．4 本章小结

第四章 算例分析

4．1 电网接线图及数据整理

4．2 粒子群聚类后的分类

4．3 同类用户接入相别确定

4．4 调整后线损及三相不平衡度分析

4．5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间发表的论文目录

附录B 攻读学位期间参加的相关课题