CN102983578A - 一种中压配电网无功反补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中压配电网无功反补偿方法，包括以下步骤：1)通过上级变电站变压器的分节头控制低压母线的电压运行在设定区间内；2)根据设定的负荷端电压要求区间和低压母线的电压运行区间，计算中压配电变压器所需要的反补偿无功，确定中压电容器组的容量；3)根据中压电容器组的容量、上级变电站变压器所需的无功和向上一电压等级网络倒送无功的量，确定上级变电站电容器组的容量。与现有技术相比，本发明具有提高中压配电网电压合格率、提高负荷端电压等优点。

Description

一种中压配电网无功反补偿方法
技术领域
本发明涉及一种电力技术领域的无功电压控制技术，尤其是涉及一种中压配电网无功反补偿方法。
背景技术
当前无论是在教科书中还是在科研项目研究中，中压配电网(通常指10kV配电网)的无功电压控制方式通常是由给中压配电线路供电的上级变电站采用变压器分节头调节电压；由给中压配电线路供电的上级变电站采用电容器组进行无功补偿；而中压配电线路上的中压配电变压器也会配置适量的电容器组进行无功补偿，通常中压配电变压器上的无功补偿只将功率因数补偿到0.85-0.9，也就是说，中压配电变压器输出功率的无功特性是感性的负荷，其无功特性是从上级变电站侧吸收无功功率。这在合理的配电网结构中是正确的，但现阶段，我国配电网发展相对于输电网来说，还是滞后的，“重发、轻供、不管用”是我国电力工业发展的写照，尤其是在经济欠发达及农村地区，配电网结构不合理、供电线路过长、供电线路线径过小或配电变压器容量过小等问题仍将在未来一段时间内长期存在。
如图1-图2所示为现有配电网无功电压控制方式示意图及其配电网等值电路图。由于中压配电线路的上级变电站的变压器需要消耗无功，通常此变压器消耗的无功为其传输视在功率的12％-15％左右，为了补偿这部分无功消耗，实现就地无功平衡，通常变电站配有变压器容量20％-25％的电容器组，其中12％-15％是为了补偿变压器无功损耗，剩余部分是为了平衡中压配电线路的无功负荷的需求。对于这样的网络，其等值参数R+jX(R为中压线路的电阻，X为中压线路的电抗)中的R较大，哪怕上级变电站将电压控制得极端完美，哪怕中压配电变压器的负荷功率因素全部达到0.90以上甚至是1.0，其负荷端的电压仍然偏低，很难合格，这也正是困扰现场人员的一大难题。一方面的原因是电压损耗
Figure BDA00002403394000011
(其中P为中压线路传输的有功功率，Q为中压线路传输的无功功率，V为中压线路的电压)中的PR部分不可忽视；另一方面无功不允许倒送入上一电压等级网络使无功控制受到限制。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高中压配电网电压合格率、提高负荷端电压的中压配电网无功反补偿方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种中压配电网无功反补偿方法，所述的中压配电网包括中压配电变压器、低压母线、上级变电站变压器和高压母线，所述的中压配电变压器通过中压配电线路与低压母线连接，所述的低压母线依次连接上级变电站变压器和高压母线，所述的中压配电变压器的输入端连接有中压电容器组，输出端与负荷连接，所述的低压母线出线侧连接有上级变电站电容器组，所述的反补偿方法包括以下步骤：
1)通过上级变电站变压器的分节头控制低压母线的电压运行在设定区间内；
2)根据设定的负荷端电压要求区间和低压母线的电压运行区间，计算中压配电变压器所需要的反补偿无功，确定中压电容器组的容量；
3)根据中压电容器组的容量、上级变电站变压器所需的无功和向上一电压等级网络倒送无功的量，确定上级变电站电容器组的容量。
所述的中压电容器组的容量Qc3为：
Q c 3 ∈ ( P 1 R l + Q 1 X l - ( V l - V hd ) V N X l , P 1 R l + Q 1 X l - ( V h - V ld ) V N X l )
其中，(V1，Vh)为低压母线的电压运行区间，(Vld，Vhd)为负荷端电压要求区间，P1+jQ1为负荷端的功率，P1为有功功率，Q1为无功功率，R1为中压配电线路的电阻，X1为中压配电线路的电抗，VN为中压配电网额定电压。
所述的向上一电压等级网络倒送无功的量通过监测高压母线进线侧的功率获得，若倒送无功的量大于0，则断开一定容量的上级变电站电容器组；若从上一电压等级网络吸收的无功超过规定值，则投入一定容量的上级变电站电容器组。
与现有技术相比，本发明可解决配电网结构不合理、中压供电线路过长、中压供电线路线径过小或中压配电变压器容量过小所造成的负荷端电压偏低和电压合格率低的问题。
附图说明
图1为原有配电网无功电压控制方式示意图；
图2为原有配电网等值电路图；
图3为本发明配电网无功电压控制方式示意图；
图4为本发明配电网等值电路图。
图中，1：上一电压等级网络；2：高压母线；3：低压母线；4：上级变电站变压器；5：上级变电站电容器组；6：中压配电线路；7；中压配电变压器；8：中压电容器组；A：从电网侧吸收无功；B：向电网侧注入无功。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图3-图4所示，一种中压配电网无功反补偿方法，所述的中压配电网包括中压配电变压器7、低压母线3、上级变电站变压器4和高压母线2，所述的中压配电变压器7通过中压配电线路6与低压母线3连接，所述的低压母线3依次连接上级变电站变压器4和高压母线2，高压母线2与上一电压等级网络1连接，所述的中压配电变压器7的输入端连接有中压电容器组8，输出端与负荷连接，所述的低压母线3出线侧连接有上级变电站电容器组5，所述的反补偿方法采用两级协调控制方式，通过增加中压配电线路上的中压配电变压器的中压电容器组的容量，将中压配电变压器输出功率的无功特性补偿成容性负荷，使其无功特性是向上级变电站侧注入无功功率；为避免无功倒送入上一电压等级网络，采用减少上级变电站电容器组的补偿容量的方法。
上述中压配电网无功反补偿方法具体包括以下步骤：
1)通过上级变电站变压器的分节头控制低压母线的电压运行在设定区间内。
2)根据设定的负荷端电压要求区间和低压母线的电压运行区间，计算中压配电变压器所需要的反补偿无功，确定中压电容器组的容量Qc3。
为了抵消电压损耗中的PR部分的影响，将原来正的无功功率通过增加电容器组容量补偿成负值，就是由原来从上级变电站侧吸收无功反补偿成向上级变电站侧注入无功，从而减小中压配电线路电压损耗，提高中压配电线路上的负荷端电压，提高电压合格率。
根据电网运行导则或电压控制相关规定，确定上级变电站低压母线运行电压控制水平，设低压母线电压运行控制值位于(Vl，Vh)区间，采用上级变电站的变压器分节头进行电压控制，使上级变电站低压母线电压运行于(Vl，Vh)区间。根据中压配电线路上的负荷端电压控制要求，设负荷端电压运行控制值位于(Vld，Vhd)区间，则中压配电线路上的允许电压降落必须位于(Vl-Vhd，Vh-Vld)区间。根据电压降落计算公式
Figure BDA00002403394000041
要使ΔV2位于(Vl-Vhd，Vh-Vld)区间，则可计算出Qc3的补偿容量区间
Q c 3 ∈ ( P 1 R l + Q 1 X l - ( V l - V hd ) V N X l , P 1 R l + Q 1 X l - ( V h - V ld ) V N X l )
其中，P1+jQ1为负荷端的功率，P1为有功功率，Q1为无功功率，R1为中压配电线路的电阻，X1为中压配电线路的电抗，VN为中压配电网额定电压(主要为10kV及6kV)。
3)根据中压电容器组的容量、上级变电站变压器所需的无功和向上一电压等级网络倒送无功的量，确定上级变电站电容器组的容量。
所述的向上一电压等级网络倒送无功的量通过监测高压母线进线侧的功率获得，若倒送无功的量大于0，则断开一定容量的上级变电站电容器组；若从上一电压等级网络吸收的无功超过规定值，则投入一定容量的上级变电站电容器组。上级变电站电容器组的容量可根据无功流动的大小和方向自动实现变电站电容器组的投切，无需另外增加设备或改变VQC控制策略。

Claims (3)

1.一种中压配电网无功反补偿方法，所述的中压配电网包括中压配电变压器、低压母线、上级变电站变压器和高压母线，所述的中压配电变压器通过中压配电线路与低压母线连接，所述的低压母线依次连接上级变电站变压器和高压母线，所述的中压配电变压器的输入端连接有中压电容器组，输出端与负荷连接，所述的低压母线出线侧连接有上级变电站电容器组，其特征在于，所述的反补偿方法包括以下步骤：
1)通过上级变电站变压器的分节头控制低压母线的电压运行在设定区间内；
2)根据设定的负荷端电压要求区间和低压母线的电压运行区间，计算中压配电变压器所需要的反补偿无功，确定中压电容器组的容量；
3)根据中压电容器组的容量、上级变电站变压器所需的无功和向上一电压等级网络倒送无功的量，确定上级变电站电容器组的投切容量。
2.根据权利要求1所述的一种中压配电网无功反补偿方法，其特征在于，所述的中压电容器组的容量Qc3为：
Q c 3 ∈ ( P 1 R l + Q 1 X l - ( V l - V hd ) V N X l , P 1 R l + Q 1 X l - ( V h - V ld ) V N X l )
其中，(Vl，Vh)为低压母线的电压运行区间，(Vld，Vhd)为负荷端电压要求区间，P1+jQ1为负荷端的功率，P1为有功功率，Q1为无功功率，R1为中压配电线路的电阻，X1为中压配电线路的电抗，VN为中压配电网额定电压。
3.根据权利要求1所述的一种中压配电网无功反补偿方法，其特征在于，所述的向上一电压等级网络倒送无功的量通过监测高压母线进线侧的功率获得，若倒送无功的量大于0，则断开一定容量的上级变电站电容器组；若从上一电压等级网络吸收的无功超过规定值，则投入一定容量的上级变电站电容器组。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105375496A (zh) * 2015-11-05 2016-03-02 国网山东省电力公司青岛供电公司 一种并联电抗器的配置方法及系统
CN106329539A (zh) * 2016-09-07 2017-01-11 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种改善配电网络电压骤降的方法及装置
CN108551171A (zh) * 2018-03-16 2018-09-18 北京德威特电气科技股份有限公司 补偿方法及装置、存储介质、处理器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005117734A (ja) * 2003-10-06 2005-04-28 Shikoku Res Inst Inc 配電系統の電圧管理装置および電圧管理方法
CN101119030A (zh) * 2007-06-22 2008-02-06 泰州苏源科电有限公司 10kv及以下配电网补偿电容器配置方法
CN101127442A (zh) * 2007-06-22 2008-02-20 泰州苏源科电有限公司 10kV及以下配电网无功电压优化运行控制方法及系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005117734A (ja) * 2003-10-06 2005-04-28 Shikoku Res Inst Inc 配電系統の電圧管理装置および電圧管理方法
CN101119030A (zh) * 2007-06-22 2008-02-06 泰州苏源科电有限公司 10kv及以下配电网补偿电容器配置方法
CN101127442A (zh) * 2007-06-22 2008-02-20 泰州苏源科电有限公司 10kV及以下配电网无功电压优化运行控制方法及系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林骞等: "地区电网无功分区分层控制中的组合分支定界算法", 《上海电力学院学报》 *
马昭祥: "油田配电网无功优化补偿的研究", 《东北电力技术》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105375496A (zh) * 2015-11-05 2016-03-02 国网山东省电力公司青岛供电公司 一种并联电抗器的配置方法及系统
CN105375496B (zh) * 2015-11-05 2017-12-15 国网山东省电力公司青岛供电公司 一种并联电抗器的配置方法及系统
CN106329539A (zh) * 2016-09-07 2017-01-11 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种改善配电网络电压骤降的方法及装置
CN106329539B (zh) * 2016-09-07 2018-09-07 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种改善配电网络电压骤降的方法及装置
CN108551171A (zh) * 2018-03-16 2018-09-18 北京德威特电气科技股份有限公司 补偿方法及装置、存储介质、处理器

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