3232电世界(2023-1)电网三相不平衡感知与寻源方法石文江杨群商懿苑杉贾磊(国网大连供电公司,116011,辽宁大连)在电网运行中,三相不平衡状态普遍存在,尤其在低压供电网中。三相不平衡主要体现为三相电压不平衡、三相电流不平衡、三相功率不平衡。在日常生活中,要检验三相不平衡的存在情况,可以用万用表测量插排N和PE插孔之间的电压,电压大于0就意味着三相不平衡。这是因为三相不平衡的电流流过N和PE之间的电阻,形成N和PE之间的电压。但在电网调度运行监视工作中,调控员往往容易忽视对电网三相不平衡运行状态的监控,一方面反映出业内人员对电网三相不平衡给电网带来的损失重视不够,另一方面反映出目前的SCADA系统中缺乏辨识电网三相不平衡状态的有效监视手段,如动态着色、报警等。文献[1-10]分别就配电网三相不平衡问题进行了理论研究并提出了尝试性的解决方法。本文在此基础上提出基于调度主站自动化系统和变电站监控系统的电网三相不平衡感知和寻源系统的实现方法。1三相不平衡状态给电网带来的损失1.1安全隐患电网三相不平衡会带来安全隐患,造成变压器和三相用电设备的中点电压升高,单相供电线路的N和PE之间的电压升高,变压器和用电设备的绝缘损坏,导致火灾和人身触电事故。如家里卫生间的等电位联结端子箱是严禁触动的,因为联结端子箱将卫生间的洗浴设备(水龙头的金属管、浴霸的金属壳)及插座的PE插孔进行可靠接地,如果联结端子箱中的接线松动,三相不平衡导致的N和PE之间的电压将会使洗浴中的人触电。1.2电网损耗1.2.1中性线损耗三相四线制配电网接线如图1所示。图1三相四线制配电网接线三相不平衡会在三相四线制的中性线中流过较大的电流IN,中性线的线径较细,电阻较大,中性线损耗会较大。如10Ω的中性线通过10A电流,中性线的损耗功率是1kW,负载端的中性线电压相比配电变压器的中点(接地点)电压高100V,供电安全受到严重影响。中性线损耗是电网的损失,用户的电费计算:P=UpIpcosφ(1)式中:Up———相电压Ip———相电流cosφ———用户负载的功率因数计费中没有中性线损耗部分,中性线损耗由供电企业买单,成为电网网损的一部分。中性线电流IN存在于三相配电箱与配电变压器中点之间,规程规定IN<25%IL(IL为相电流),中性线电流要求不超过相电流的25%。低压配电网的负荷往往是动力及照明的混合,很难避免三相不平衡的发生。1.2.2线损增加在总负荷相同的情况下,对比三相均衡负荷与三相不平衡负荷给同一条线路带...