CN103050979A - 一种电网静止无功补偿器连接母线电压的计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种电网静止无功补偿器连接母线电压的计算方法。包括下述步骤：（1）定义变压器短路容量SdT；（2）定义静止无功补偿器SVC连接母线电压升高或降低系数ku；（3）确定静止无功补偿器SVC投入后连接母线的电压US。该方法通过定义变压器短路容量及静止无功补偿器SVC母线电压升高或降低系数，简便计算静止无功补偿器SVC连接母线的运行电压，综合考虑电网、静止无功补偿器SVC及其它变电站补偿设备的多种运行方式，得到静止无功补偿器SVC所接母线的最高和最低运行电压，正确选择静止无功补偿器SVC设备参数，作为设备安全、适应性论证提供依据。

Description

一种电网静止无功补偿器连接母线电压的计算方法
技术领域
本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种电网静止无功补偿器连接母线电压的计算方法。
背景技术
静止无功补偿器SVC是由静止元件构成的并联可控无功功率补偿装置，其静止的含义是相对于发电机、调相机等旋转设备而言的，通过改变其容性或（和）感性等效阻抗来调节输出，以维持或控制电力系统的特定参数（典型参数是电压、无功功率）。一般由固定和可调两部分并联而成，利用电容器向系统提供无功，靠可变电抗器调节或（和）电容器的投切向系统提供连续、可调的无功功率。
静止无功补偿器SVC应用于电网主要有调相、调压、提高输电容量、改善静态和动态稳定性、抑制振荡、降低线损等功能；应用于工业企业可以改善电压质量（谐波、电压波动和闪变、三相不平衡），保障电气设备正常运行，提高产品质量和数量，在节能增效上有巨大作用。至今，全世界已有上千套SVC在输配电系统运行。
电网中的静止无功补偿器SVC一般采取图1所示的TCR/TSC型结构，一般静止无功补偿器SVC连接在主变压器4的二次侧（中压）2或三次侧（低压）3，以设置专用母线为宜。SVC的控制目标可以是主变压器二次侧（中压）2或一次侧（高压）的电压1。TCR（晶闸管控制电抗器）6的每相电抗器一般分成相同的两组线圈，每相晶闸管两侧各连接一组线圈，采用三角形接线，构成6脉波（动）的三相TCR；TSC（晶闸管投切电容器）7一般也采用三角形接线；同时也采用星形结线的FC（滤波/固定电容器组）5提供无功补偿和滤波功能。TCR/TSC与FC相互配合，提供连续可调的无功功率。
为了达到稳定系统电压的目的，需要调节静止无功补偿器SVC尽可能最大范围输出无功功率。然而，由于变压器阻抗的存在，静止无功补偿器SVC调节时会引起其连接母线的运行电压大幅变化，当静止无功补偿器SVC输出容性无功的时候，SVC连接母线电压会有较大升高；而当SVC输出感性无功的时候，SVC连接母线电压会降低较多，其电压升高或降低的幅度与SVC的容量大小密切相关。而SVC中的电容器、晶闸管等都是对电压非常敏感的设备，SVC母线电压的运行水平是设备能否安全运行的关键因素。另外，SVC母线电压变动幅度太大势必影响同母线的其他设备，甚至干扰变电站的正常运行，实际运行变电站的站用电一般也取自主变压器的三次侧（低压侧），当装设SVC后会严重影响变电站内用电设备的正常运行，应事先准确掌握SVC母线电压运行水平，设计中及时采取应对措施。因此，设计中必须对SVC母线电压进行详细论证和准确计算，以合理选设备参数，作为设备安全和适应性的依据。
然而，根据实际调查，对于该问题并未得到充分认识，多数设计都仅仅根据《GB/T12523-2008供电电压偏差》标准，将公用电网电压允许偏差的规定限值作为静止无功补偿器SVC母线运行电压的变化范围。而实际运行中，由于各种运行方式的变化（有时是电网运行方式的变化，有时是新增SVC与原有补偿设备运行方式之间的变化），SVC母线的运行电压往往会大大超过该标准限值，这无疑将限制SVC性能的充分发挥，有必要寻找一种计算方法来确定静止无功补偿器SVC母线的运行电压变化范围，以确保设备安全、正常运行。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供电网静止无功补偿器连接母线电压的计算方法，该计算方法能够简便的确定电网中静止无功补偿器SVC母线运行电压，计算结果可以为设备参数选择以及安全、适应性论证提供依据。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种电网静止无功补偿器连接母线电压的计算方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：
（1）定义变压器短路容量SdT；
（2）定义静止无功补偿器SVC连接母线电压升高或降低系数ku；
（3）确定静止无功补偿器SVC投入后连接母线的电压US。
其中，所述步骤（1）中，所述变压器短路容量SdT是指变压器的容量ST与变压器的静止无功补偿器SVC连接母线侧与控制母线侧之间的短路电压百分比uk之比。
其中，所述变压器短路容量SdT用下式表示：
SdT＝100ST/uk            ①；
其中：变压器短路容量SdT和变压器的容量ST的单位均为兆伏安MVA。
其中，所述步骤（2）中，所述静止无功补偿器SVC母线电压升高或降低系数ku是指静止无功补偿器SVC最大输出无功功率Qmax与变压器短路容量SdT之比。
其中，所述静止无功补偿器SVC母线电压升高或降低系数ku用下式表示：
ku＝Qmax/SdT                ②。
其中，当静止无功补偿器SVC输出最大容性无功功率QCmax时，静止无功补偿器SVC母线电压升高最大；当静止无功补偿器SVC输出最大感性无功功率QLmax时，静止无功补偿器SVC母线电压降低最多。
其中，所述步骤（3）中，根据静止无功补偿器SVC连接母线的空载电压UN和静止无功补偿器SVC母线电压升高或降低系数ku，确定静止无功补偿器SVC投入后连接母线电压US。
其中，所述静止无功补偿器SVC投入后连接母线电压US用下式表示：
US＝UN*ku                   ③；
其中，在确定静止无功补偿器SVC投入后连接母线电压US时，对静止无功补偿器SVC连接母线的空载电压UN进行修正，用受控母线侧的目标电压除以变比换算得出空载电压UN；所述目标电压是指调度给定的高压侧运行电压U1r；所述变比是指受控母线侧额定电压U1e/静止无功补偿器SVC连接母线额定电压U3e。
其中，所述空载电压UN的修正方法用下式表示：
UN＝U1r/(U1e/U3e)           ④。
与现有技术比，本发明达到的有益效果是：
1、本发明通过定义变压器短路容量及静止无功补偿器SVC母线电压升高或降低系数，简便计算静止无功补偿器SVC连接母线的运行电压，综合考虑电网、静止无功补偿器SVC及其它变电站补偿设备的多种运行方式，得到静止无功补偿器SVC所接母线的最高（最低）运行电压，正确选择静止无功补偿器SVC设备参数，作为设备安全、适应性论证提供依据。
2、通过定义的变压器短路容量及静止无功补偿器SVC母线电压升高或降低系数的方法，快速、准确的获得静止无功补偿器SVC连接母线的运行电压。
3、本发明对安装于电网中的静止无功补偿器SVC，充分考虑其不同运行方式时对连接母线电压的影响，正确选择静止无功补偿器SVC设备参数，避免母线电压升高对设备本身及电网中其他设备的影响，充分发挥静止无功补偿器SVC的性能。
4、获得静止无功补偿器SVC连接母线的运行电压，可以为连接于该母线下的其他设备设计提供依据。
附图说明
图1是本发明提供的TCR/TSC型静止无功补偿器SVC主接线示意图；
1：电网高压母线；2：电网中压母线；3：电网低压母线；4：三绕组或二绕组变压器；5：滤波/固定电容器组（FC）；6：晶闸管控制电抗器（TCR）；7：晶闸管投切电容器（TSC）；
图2是本发明提供的电网静止无功补偿器连接母线电压的计算方法的总体流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明提供的TCR/TSC型静止无功补偿器SVC主接线示意图如图1所示，包括电网高压母线1、电网中压母线2、电网低压母线3、三绕组或二绕组变压器4、滤波/固定电容器组5、晶闸管控制电抗器6和晶闸管投切电容器7。
其中三绕组或二绕组变压器4分别与电网高压母线1、电网中压母线2和电网低压母线3连接；其中滤波/固定电容器组5、晶闸管控制电抗器6和晶闸管投切电容器7分别与电网低压母线3连接。
本发明提供的电网静止无功补偿器连接母线电压的计算方法的总体流程如图2所示，包括下述步骤：
（1）定义变压器短路容量SdT。变压器短路容量SdT为变压器的容量ST与变压器的SVC母线侧与控制母线侧之间的短路电压uk之比。
根据变压器4的容量ST（MVA）、静止无功补偿器SVC连接母线3与静止无功补偿器SVC控制母线1之间的变压器4的短路电压百分比uk（%），按照下式计算变压器短路容量SdT（MVA）。变压器短路容量SdT用下式表示：
SdT＝100ST/uk            ①。
（2）定义静止无功补偿器SVC母线电压升高或降低系数ku。静止无功补偿器SVC母线电压升高或降低系数ku为静止无功补偿器SVC最大输出无功功率Qmax与变压器短路容量SdT之比。静止无功补偿器SVC母线电压升高或降低系数ku用下式表示：
ku＝Qmax/SdT                ②。
当静止无功补偿器SVC输出最大容性无功功率QCmax时，静止无功补偿器SVC母线电压升高最大；当静止无功补偿器SVC输出最大感性无功功率QLmax时，静止无功补偿器SVC母线电压降低最多。
（3）计算静止无功补偿器SVC投入后连接母线的电压。根据静止无功补偿器SVC连接0母线的空载电压UN和步骤2所定义的静止无功补偿器SVC母线电压升高或降低系数ku，计算出静止无功补偿器SVC投入后连接母线电压US，用下式表示：
US＝UN*ku                   ③。
实际工程中由于应用场合不同，系统侧电压调节目标会有所变化，计算时应该对SVC母线空载电压UN进行修正，用受控母线侧的目标电压（调度给定的高压侧运行电压U1r）除以变比（受控母线侧额定电压U1e/SVC连接母线额定电压U3e）换算得出空载电压UN，用下式表示：
UN＝U1r/(U1e/U3e)           ④。
其中：受控母线侧额定电压和变比是考虑系统电压变化的影响，例如其额定电压为525/230/36kV，调度给定的高压侧运行电压可能是535kV（即目标电压），这时受控母线侧的电压应该取535/(525/36)kV，较额定36kV高。
按照上述计算步骤，根据实际变压器及电网参数，结合电网、静止无功补偿器SVC及变电站补偿设备的多种运行工况，即可计算得到变电站内静止无功补偿SVC连接母线的最高（最低）运行电压。例如，可综合考虑电网丰大、枯大运行方式下，变电站内补偿电容器和滤波装置投入组数不同时，静止无功补偿SVC所接母线的运行电压，从而得到最高和最低运行电压，正确选择静止无功补偿器SVC设备参数，为设备安全、适应性论证提供依据。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电网静止无功补偿器连接母线电压的计算方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
（1）定义变压器短路容量SdT；
（2）定义静止无功补偿器SVC连接母线电压升高或降低系数ku；
（3）确定静止无功补偿器SVC投入后连接母线的电压US。
2.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述变压器短路容量SdT是指变压器的容量ST与变压器的静止无功补偿器SVC连接母线侧与控制母线侧之间的短路电压百分比uk之比。
3.如权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述变压器短路容量SdT用下式表示：
SdT＝100ST/uk                ①；
其中：变压器短路容量SdT和变压器的容量ST的单位均为兆伏安MVA。
4.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述静止无功补偿器SVC母线电压升高或降低系数ku是指静止无功补偿器SVC最大输出无功功率Qmax与变压器短路容量SdT之比。
5.如权利要求4所述的计算方法，其特征在于，所述静止无功补偿器SVC母线电压升高或降低系数ku用下式表示：
ku＝Qmax/SdT                ②。
6.如权利要求4所述的计算方法，其特征在于，当静止无功补偿器SVC输出最大容性无功功率QCmax时，静止无功补偿器SVC母线电压升高最大；当静止无功补偿器SVC输出最大感性无功功率QLmax时，静止无功补偿器SVC母线电压降低最多。
7.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述步骤（3）中，根据静止无功补偿器SVC连接母线的空载电压UN和静止无功补偿器SVC母线电压升高或降低系数ku，确定静止无功补偿器SVC投入后连接母线电压US。
8.如权利要求7所述的计算方法，其特征在于，所述静止无功补偿器SVC投入后连接母线电压US用下式表示：
US＝UN*ku            ③。
9.如权利要求7所述的计算方法，其特征在于，在确定静止无功补偿器SVC投入后连接母线电压US时，对静止无功补偿器SVC连接母线的空载电压UN进行修正，用受控母线侧的目标电压除以变比换算得出空载电压UN；所述目标电压是指调度给定的高压侧运行电压U1r；所述变比是指受控母线侧额定电压U1e/静止无功补偿器SVC连接母线额定电压U3e。
10.如权利要求9所述的计算方法，其特征在于，所述空载电压UN的修正方法用下式表示：
UN＝U1r/(U1e/U3e)    ④。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109001573A (zh) * 2016-02-15 2018-12-14 新疆金风科技股份有限公司 风电场集电线汇流母线短路容量的确定方法
CN109066705A (zh) * 2018-07-09 2018-12-21 国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院 一种确定无功补偿对电压影响能力的方法
CN114172164A (zh) * 2021-11-16 2022-03-11 国网青海省电力公司果洛供电公司 一种110kv变电站无功补偿装置分析确定方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4897593A (en) * 1988-01-05 1990-01-30 Hitachi, Ltd. Reactive power compensator for electric power system
CN102593842A (zh) * 2012-01-12 2012-07-18 华南理工大学 省级电网分布式柔性无功补偿配置方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4897593A (en) * 1988-01-05 1990-01-30 Hitachi, Ltd. Reactive power compensator for electric power system
CN102593842A (zh) * 2012-01-12 2012-07-18 华南理工大学 省级电网分布式柔性无功补偿配置方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨涛等: "《济钢第6降压站电能质量分析及综合治理》", 《山东冶金》, vol. 33, no. 2, 30 April 2011 (2011-04-30), pages 40 - 42 *
王崇林等: "《供电技术》", 31 May 1997, article "第三节 无限大容量电源供电系统三相短路电流计算", pages: 74-75 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109001573A (zh) * 2016-02-15 2018-12-14 新疆金风科技股份有限公司 风电场集电线汇流母线短路容量的确定方法
CN109066705A (zh) * 2018-07-09 2018-12-21 国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院 一种确定无功补偿对电压影响能力的方法
CN114172164A (zh) * 2021-11-16 2022-03-11 国网青海省电力公司果洛供电公司 一种110kv变电站无功补偿装置分析确定方法

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