电流不平衡三维度故障分析算法

徐鸣飞 冯珊珊 邵平 贡平 季溢贤

摘要：针对三相三线和三相四线的用电大客户出现的电流不平衡的问题，传统的分析方法难以全面地在众多电流不平衡用户中判断出真正的故障用户，本文提出了基于时间序列的电流不平衡三维度故障分析算法。首先，对电流不平衡度和线损率的模糊化处理;其次，在考虑用户特性的情况下，对故障可能性模型进行纠正，得出电流不平衡三维度故障分析模型。该模型提高了故障判断准确率，基于电流不平衡度、线损率、用户特性的基础上得出的判断结果，为甄别电流不平衡故障提供了参考依据。

关键词：电流不平衡度，线损率，用户特性，修正输出值

1 引言

目前存在的各種计量异常故障中，三相三线和三相四线接线方式下的电流不平衡引发的故障是最普遍、涉及退补电量较多、且对用户侧用电安全影响较大的故障，给准确计量带来阻碍和偏差;在电流不平衡用户中，存在负荷本身不平衡导致的非追补电量的情况，对主站人员的筛选排查带来一定的干扰，需要对涉及追补电量的用户进行严重程度分级，将最可能发生异常的用户优先进行现场排查。一旦配电变压器产生三相电流大小不相等或者不对称的情况，用户的设备以及电流也会出现不平衡的情况，对正常的生产生活产生影响[1]。文献2提出了一种智能型电流不平衡测试仪，不但可以采集用户的瞬间三相电流，还可以对快速变化的电流精确测量，并且记录下每个采集点的数据，形成电流变化曲线，该测试仪有体积较小、功耗较低、实时通讯性强、曲线显示等功能[2]。文献3阐述了用户的三相电流不平衡作为一种用电现象，在用户中是普遍存在的，不平衡现象的危害较大，增加变压器和线路的损耗，会间接地影响供电质量，二期会影响电能表的计量，使其发生错误计量从而造成供电公司的损失[3]。文献4提出在电能表发生失压故障的情况下，参照没有无故障相电压来计算应失压情况下退补电量的方法，使用该方法可以有效地提高退补电量的精确度，为本文研究电流不平衡度提供了参考[4]。本文将电流不平衡度、用户所对应线路的线损率、以及用户的用电特性这三个对最终故障可能性影响较大的因素进行建模分析，最后再结合时间因素对三维度故障分析模型进行修正，为甄别电流不平衡故障提供了一套行之有效的判断方法。

2基于模糊运算的初步故障分析模型

5结论

本文针对三相三线和三相四线接线方式下的用户电流不平衡现象，为了辨别电流不平衡用户故障可能性以及对应的处理方法，设计了基于时间序列的电流不平衡三维度故障分析算法。首先，对电流不平衡度和线损率的模糊化处理，得出基于模糊运算的初步故障分析模型;其次，在考虑用户特性的情况下，对故障可能性模型进行纠正，得出考虑时间序列电流不平衡三维度故障分析模型，进行故障模型的全面分析。该模型提高了故障判断准确率，基于电流不平衡度、线损率、用户特性的基础上得出的判断结果，为甄别电流不平衡故障提供了参考依据。

参考文献

[1] 黄长勇，王星安，胡小吉等.SVG调节配变三相不平衡电流的应用探讨[J].电力系统装备，2018，（4）：33-34.

[2] 邓湘，唐宇.智能型电流不平衡测试仪设计[J].仪器仪表学报，2005，26（8）：2581-2583.

[3] 阳义军.三相电流平衡装置在不平衡电流治理中的应用[J].农村电工，2015，（2）：35.

[4] 陈劲游，彭昭煌，蔡春元.三相电能表失压故障退补电量在线计算[J].电力系统自动化，2013，37（19）：100-104.