一种三相不平衡治理方法及装置

技术领域

本申请属于电力技术领域，尤其涉及一种三相不平衡治理方法及装置。

背景技术

在配电网建设中，相对于主网而言，低压配电网的建设与运维管理一直不受太大重视，一定程度上导致了低压配电网规划设计不合理、设备选型不科学等现象，尤其在夏季高峰期，低压线路过载、三相不平衡、过、低电压等现象较为严重，造成低压配电网设备频繁过热、短路，且低压配电网中当三相负载长期严重不平衡时，将影响变压器寿命，导致变压器烧毁等。

因此，研究一种针对三相不平衡现象的治理方法具有必要性。实现对低压台区三相不平衡的治理，对优化低压电网结构、保障低压供电质量及供电公司供电可靠性具有十分重要的意义。

发明内容

本申请的目的在于提供一种三相不平衡治理方法及装置，能够控制单相负载在三相电路中自动换相，实现对三相不平衡现象的有效治理。

为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种三相不平衡治理方法，应用于配电网线路中，上述配电网线路为三相电路且具备基于双模通信技术与负载通信的功能，上述三相不平衡治理方法包括：

分别获取三相电路中各相电路的负载情况；

基于各相电路的负载情况判断各相电路之间的负载数量差值是否大于阈值；

当上述三相电路中的任两相电路之间的负载数量差值大于阈值时，基于各相电路的上述负载情况确定各相电路中的高负载相电路，其中，上述高负载相电路为各相电路中负载数量最多的一相电路；

将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路。

基于本申请第一方面，在第一种可能的实现方式中，上述分别获取三相电路中各相电路的负载情况之前还包括：

构建上述配电网线路的分支拓扑模型；

上述分别获取三相电路中各相电路的负载情况包括：

基于上述分支拓扑模型分别获取三相电路中各相电路的负载情况。

基于本申请第一方面或本申请第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路包括；

基于上述负载数量差值确定上述高负载相电路中需要进行换相连接的单相负载的预设数量；

将上述预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中负载数量最少的一相电路。

基于本申请第一方面或本申请第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路包括；

基于上述负载数量差值确定上述高负载相电路中需要进行换相的单相负载的第一预设数量和第二预设数量；

将上述第一预设数量和上述第二预设数量的单相负载分别换相连接至上述三相电路中的其余两相电路。

基于本申请第一方面或本申请第一方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，上述三相电路中各相电路与各个上述负载之间均连接有自控开关；

上述将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路包括：

基于上述自控开关将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路。

本申请第二方面提供了一种三相不平衡治理装置，应用于配电网线路中，上述配电网线路为三相电路且具备基于双模通信技术与负载通信的功能，上述三相不平衡治理装置包括：

获取模块，用于分别获取三相电路中各相电路的负载情况；

判断模块，用于基于各相电路的负载情况判断各相电路之间的负载数量差值是否大于阈值；

分析模块，用于当上述三相电路中的任两相电路之间的负载数量差值大于阈值时，基于各相电路的上述负载情况确定各相电路中的高负载相电路，其中，上述高负载相电路为各相电路中负载数量最多的一相电路；

换相模块，用于将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路。

基于本申请第二方面，在第一种可能的实现方式中，上述三相不平衡治理装置还包括：拓扑模块，用于构建上述配电网线路的分支拓扑模型；

上述获取模块具体用于：基于上述分支拓扑模型分别获取三相电路中各相电路的负载情况。

基于本申请第二方面或本申请第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述换相模块具体用于；

基于上述负载数量差值确定上述高负载相电路中需要进行换相连接的单相负载的预设数量；

将上述预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中负载数量最少的一相电路。

基于本申请第二方面或本申请第二方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述换相模块具体用于；

基于上述负载数量差值确定上述高负载相电路中需要进行换相的单相负载的第一预设数量和第二预设数量；

将上述第一预设数量和上述第二预设数量的单相负载分别换相连接至上述三相电路中的其余两相电路。

基于本申请第二方面或本申请第二方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，上述三相不平衡治理装置还包括：连接于上述三相电路中各相电路与各个上述负载之间的自控开关；

上述换相模块具体用于：基于上述自控开关将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路。

由上可见，本申请提供了一种三相不平衡治理方法及装置，应用于配电网线路中，由于该配电网线路为三相电路，故本申请首先分别获取三相电路中各相电路的负载情况；然后基于各相电路的负载情况判断各相电路之间的负载数量差值是否大于阈值；当三相电路中的任两相电路之间的负载数量差值大于阈值时，基于负载情况确定三相电路中的高负载相电路，即确定三相电路中负载数量最多的一相电路；然后将该高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至三相电路中的其它相电路，进而实现单相负载在三相电路中的自动换相，实现了对三相不平衡现象的有效治理。且由于上述配电网线路还具备基于双模通信技术与负载通信的功能，可以在单相负载换相连接的过程中基于双模通信技术与负载进行通信，能够实现负载的瞬时换相，进而在单相负载换相后无需重新构建通信连接，有效消除了单相负载换相时节点通信对用户产生的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种三相不平衡治理方法的流程示意图；

图2为本申请另一实施例提供的一种三相不平衡治理装置的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本发明。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一

本申请实施例提供了一种三相不平衡治理方法，应用于配电网线路中，上述配电网线路为三相电路且具备基于双模通信技术与负载通信的功能，如图1所示，上述三相不平衡治理方法包括：

步骤11：分别获取三相电路中各相电路的负载情况；

其中，上述负载情况可以包括三相电路中各相电路的实时负载数量，还可以包括各相电路的实时电流或各相电路的实时用电量等，此处不做限定。

本申请实施例中，上述配电网线路具体可以为低压配电网中的配电网线路。在实际应用中，上述配电网线路为三相电路，该三相电路中的各相电路均可用于与用户侧的单相负载连接并为其供电，由于在不同时间段用户侧使用单相负载的情况不同，故在三相电路中，各相电路所连接的实时负载数量也各不相同，因此，需要分别获取三相电路中各相电路的负载情况，以便确定三相电路中各相电路所连接的实时负载数量。

在一种应用场景中，上述三相电路中各相电路与各个上述负载之间均连接有自控开关，该自控开关可以为智能换相开关；上述分别获取三相电路中各相电路的负载情况包括：基于各相电路的智能换相开关分别获取三相电路中各相电路的负载情况。

可选的，上述分别获取三相电路中各相电路的负载情况之前还包括：构建上述配电网线路的分支拓扑模型；上述分别获取三相电路中各相电路的负载情况包括：基于上述分支拓扑模型分别获取三相电路中各相电路的负载情况。

步骤12：基于各相电路的负载情况判断各相电路之间的负载数量差值是否大于阈值；

其中，上述可阈值根据实际情况预先进行设置，也可以在三相不平衡的治理过程中实时进行调整，此处不做限定。

可选的，当上述各相电路的负载情况为各相电路的实时电流或实时用电量时，可先判断上述各相电路之间的电流差值或用电量差值是否大于预设值，以判断各相电路之间的负载数量差值是否大于阈值。

步骤13：当上述三相电路中的任两相电路之间的负载数量差值大于阈值时，基于各相电路的上述负载情况确定各相电路中的高负载相电路；

其中，上述高负载相电路为各相电路中负载数量最多的一相电路，或者，也可以是各相电路中电流最大或用电量最大的一相电路，此处不做限定。

步骤14：将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路。

在实际应用中，在上述单相负载换相连接的过程中，可通过双模通信技术保持与上述单相负载的通信，由于双模通信技术可通过载波通信方式(HPLC)和无线通信方式(RF)进行通信，故在上述单相负载换相连接，可通过RF与负载进行通信，能够实现负载的瞬时换相，进而在单相负载换相后无需重新构建通信连接，有效消除了单相负载换相时节点通信对用户产生的影响。

可选的，基于最优逼近算法筛选出预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路，并重新分配各相电路中单相负载的接线相序，以保证换相连接后各相电路的负载数量处于基本平衡状态，从而达到减少变压器损耗、延长变压器使用寿命并提高供电质量的目的。

在一种应用场景中，上述将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路包括；基于上述负载数量差值确定上述高负载相电路中需要进行换相连接的单相负载的预设数量；将上述预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中负载数量最少的一相电路。

在另一种应用场景中，上述将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路包括；基于上述负载数量差值确定上述高负载相电路中需要进行换相的单相负载的第一预设数量和第二预设数量；将上述第一预设数量和上述第二预设数量的单相负载分别换相连接至上述三相电路中的其余两相电路。

可选的，上述三相电路中各相电路与各个上述负载之间均连接有自控开关，该自控开关可以为智能换相开关；上述将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路包括：基于上述自控开关将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路。

由上可见，本申请实施例提供了一种三相不平衡治理方法，应用于配电网线路中，由于该配电网线路为三相电路，故本申请实施例首先分别获取三相电路中各相电路的负载情况；然后基于各相电路的负载情况判断各相电路之间的负载数量差值是否大于阈值；当三相电路中的任两相电路之间的负载数量差值大于阈值时，基于负载情况确定三相电路中的高负载相电路，即确定三相电路中负载数量最多的一相电路；然后将该高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至三相电路中的其它相电路，进而实现单相负载在三相电路中的自动换相，实现了对三相不平衡现象的有效治理。且由于上述配电网线路还具备基于双模通信技术与负载通信的功能，可以在单相负载换相连接的过程中基于双模通信技术与负载进行通信，能够实现负载的瞬时换相，进而在单相负载换相后无需重新构建通信连接，有效消除了单相负载换相时节点通信对用户产生的影响。

实施例二

本申请实施例提供了一种三相不平衡治理装置，应用于配电网线路中，上述配电网线路为三相电路且具备基于双模通信技术与负载通信的功能，图2示出了本申请实施例提供的一种三相不平衡治理装置的结构示意图。

具体的，请参阅图2，该三相不平衡治理装置包括获取模块21、判断模块22、分析模块23和换相模块24。

获取模块21，用于分别获取三相电路中各相电路的负载情况；

判断模块22，用于基于各相电路的负载情况判断各相电路之间的负载数量差值是否大于阈值；

分析模块23，用于当上述三相电路中的任两相电路之间的负载数量差值大于阈值时，基于各相电路的上述负载情况确定各相电路中的高负载相电路，其中，上述高负载相电路为各相电路中负载数量最多的一相电路；

换相模块24，用于将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路。

可选的，上述三相不平衡治理装置还包括：拓扑模块(图中未示出)，用于构建上述配电网线路的分支拓扑模型；

上述获取模块21具体用于：基于上述分支拓扑模型分别获取三相电路中各相电路的负载情况。

可选的，上述换相模块24具体用于，基于双模通信技术将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路。

在一种应用场景中，上述换相模块24具体用于；基于上述负载数量差值确定上述高负载相电路中需要进行换相连接的单相负载的预设数量；将上述预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中负载数量最少的一相电路。

在另一种应用场景中，上述换相模块24具体用于；基于上述负载数量差值确定上述高负载相电路中需要进行换相的单相负载的第一预设数量和第二预设数量；将上述第一预设数量和上述第二预设数量的单相负载分别换相连接至上述三相电路中的其余两相电路。

可选的，上述三相不平衡治理装置还包括：连接于上述三相电路中各相电路与各个上述负载之间的自控开关，其中，该自控开关可以为智能换相开关；

上述获取模块21具体用于：基于各相电路的自控开关分别获取三相电路中各相电路的负载情况。

上述换相模块24具体用于：基于上述自控开关将上述高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至上述三相电路中的其它相电路。

由上可见，本申请实施例提供了一种三相不平衡治理装置，应用于配电网线路中，由于该配电网线路为三相电路，故本申请实施例首先通过获取模块21分别获取三相电路中各相电路的负载情况；然后通过判断模块22基于各相电路的负载情况判断各相电路之间的负载数量差值是否大于阈值；当三相电路中的任两相电路之间的负载数量差值大于阈值时，通过分析模块23基于负载情况确定三相电路中的高负载相电路，即确定三相电路中负载数量最多的一相电路；然后通过换相模块24将该高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至三相电路中的其它相电路，进而实现单相负载在三相电路中的自动换相，实现了对三相不平衡现象的有效治理。且由于上述配电网线路还具备基于双模通信技术与负载通信的功能，可以在单相负载换相连接的过程中基于双模通信技术与负载进行通信，能够实现负载的瞬时换相，进而在单相负载换相后无需重新构建通信连接，有效消除了单相负载换相时节点通信对用户产生的影响。

应当理解，上述集成的单元/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述计算机程序可存储于以计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、单元完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

需要说明的是，上述实施例所提供的方法及其细节举例可结合至实施例提供的装置和设备中，相互参照，不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟是以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置/设备实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以由另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

上述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。