CN105244895B - 一种串联补偿位置确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种串联补偿位置确定方法，所述方法包括：获取配电线路上各个支路的阻抗值，根据所述阻抗值计算各个支路的补偿容量值，比较所述各个支路的补偿容量值，并筛选出最大的补偿容量值，将所述最大补偿容量值所在的支路作为串联补偿位置。本方案提供的方法能够在整条配电线路上的确定位置补偿最大的电容量，以保证补偿后线路产生的电压提升幅度最大，补偿效果最显著，解决了现有的仅选取线路的1/3至1/2作为补偿位置而不能满足线路实际补偿要求的问题。

Description

一种串联补偿位置确定方法

技术领域

本发明涉及继电保护技术领域，特别是涉及一种串联补偿位置确定方法。

背景技术

串联补偿在国内外超高压系统中是普遍采用的技术，对于在输电网中的应用它主要起到提高输送容量、增大暂态稳定极限和调整潮流分布的作用。而对于在辐射状配电线路中的应用，串联补偿技术主要是用于解决改善沿线电压分布，减小电压闪变等电压质量的问题，而且它具有对负荷“自适应”调节和实时响应的特点，即使负荷在大幅度快速变化时也能使得电压在规定范围内。因此，串联补偿装置在欧美国家(如瑞典、美国、加拿大等)的辐射状配电线路中也多有应用，尤其适用于偏远的山村用电，以及某些末端带有大型电动机负荷(如锯木厂、矿山、破碎机、轧制机)的线路。

现在配电网无功补偿主要分为并联补偿及串联补偿两个方面，其中，串联补偿装置D-FSC，如图2所示，相当于在Vi和Vj两个分接点之间安装了一个电压调节器，以提供无功补偿容量，进而改变分接点之间的电压差。

串联补偿较并联补偿的优点在于，对于并联补偿，并不是线路上所有点都能够满足并联补偿接入条件，而串联补偿是串联接入线路，所以线路上的所有的位置均能满足安装条件。但是，现有的串联补偿装置安装位置一般只根据经验选取，通常选取线路的1/3至1/2为安装位置，但是，传统经验的安装位置范围并不能满足不同线路的实际要求，导致串联补偿的效果不佳。

发明内容

本发明实施例中提供了一种串联补偿位置确定方法，以解决上述技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种串联补偿位置确定方法，所述方法包括：

获取配电线路上各个支路的阻抗值；

根据所述阻抗值计算各个支路的补偿容量值；

比较所述各个支路的补偿容量值，并筛选出最大的补偿容量值；

将所述最大补偿容量值所在的支路作为串联补偿位置。

优选的，所述根据所述阻抗值计算各个支路的补偿容量值包括：

根据所述阻抗值计算每个支路的电流值；

根据所述电流值计算各个支路的补偿容量值。

优选的，所述获取配电线路上各个支路的阻抗值包括：通过电压表和/或电流表测量获取配电线路上各个支路的阻抗值。

优选的，所述根据所述阻抗值计算各个支路的补偿容量值包括：

根据所述阻抗值和所述电流值计算所述补偿容量值为：

其中，Qc为所述补偿容量值，Ic为当在线路节点j处补偿电容器后的补偿电流，φ为阻抗角，Rj为节点j处的电阻值，Xj为节点j处的电抗值。

优选的，所述方法还包括：

在所述串联补偿位置上安装与所述最大补偿容量值对应的阻抗值的电容器。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种串联补偿位置确定方法，通过线路上各个支路的阻抗值，计算出其对应的补偿容量值，并筛选出最大的补偿容量值，并将该最大补偿容量值所在的支路作为串联补偿位置。由于每个补偿容量值都对应支路上的一个节点，每个节点上都对应一组阻抗值，通过计算和比较确定了串联补偿位置后，进而对应地确定了安装串联补偿装置的阻抗值。本方案提供的方法能够在整条配电线路上的确定位置补偿最大的电容量，以保证补偿后线路产生的电压提升幅度最大，补偿效果最显著，解决了现有的仅选取线路的1/3至1/2作为补偿位置而不能满足线路实际补偿要求的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种串联补偿位置确定方法的流程图；

图2为现有的配电网串联补偿装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种串联补偿位置确定方法的流程图；

图4为配电网简易串联补偿的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

下面将结合图1至图4对本发明实施例提供的终端连接方法及终端进行具体描述。

参见图1，是本发明实施例提供的一种串联补偿位置确定方法的流程图，该方法应用于配电网串联补偿中，其中，所述方法包括：

步骤S110：获取配电线路上各个支路的阻抗值。

其中每个支路的阻抗值通过在设计时就已知，或者通过仪器仪表的方式测量每个支路上节点的电压、电流值，在通过测量的电压电流值计算其对应的阻抗值。此外，还可以通过计算机建模配电网的运行状况，在建模的配网中输入电网的潮流数据，例如各个支路上节点的电阻电抗值、节点类型等参数，进而通过计算机自动计算出各个支路的阻抗值。

优选的，所述根据所述阻抗值计算各个支路的补偿容量值包括：

其中，所述获取配电线路上各个支路的阻抗值包括：步骤S111：通过电压表和/或电流表测量获取配电线路上各个支路的阻抗值。

步骤S120：根据所述阻抗值计算各个支路的补偿容量值。

其中，如图3所示，在步骤S120中，根据所述阻抗值计算各个支路的补偿容量值包括：

步骤S121：根据所述阻抗值计算每个支路的电流值。具体为根据每个支路的电流值计算网络的潮流结果，根据计算网络的潮流结果，分段得出每条支路的电流值，然后再根据如下的公式(1)得到配网系统各处的补偿电流Ic。

步骤S122：根据所述电流值(即补偿电流Ic)计算各个支路的补偿容量值Qc。

具体地，计算过程如下：

公式(1)

公式(2)

其中，在上述公式中，Qc为所述补偿容量值，Ic为当在线路节点j处补偿电容器后的补偿电流，φ为阻抗角，Rj为节点j处的电阻值，Xj为节点j处的电抗值，I为所述每个支路的电流值。

在一具体的实施例中，如图4所示，配电网简易串联补偿的结构示意图。其中，该配网线路包括L1、L2、L3……L10共11条支路，10个节点，根据线路电流分析法：

假设配电网系统的总网损为

公式(3)，

当在线路节点j处补偿电容器中，设补偿电路为Ic,则补偿后从源节点0到线路上任意节点j处电流引起的系统网损为：

公式(4)

其中，N_j∈{L1、L2、L3}，P‘为系统在节点j处的网损，I为每个支路的电流。

因此，节约的有功网损为：

公式(5)

为使△P的值最大，进而计算的Ic值为：

公式(6)

进而通过公式(3)～公式(6)得到公式(1)。

上述公式(1)，公式(3)至公式(6)均为现有的处理并联补偿位置的常用公式，上述公式同样适用与串联补偿的计算中。并且，该实施例提供的公式(1)，公式(3)至公式(6)只是计算补偿电容值Qc的一种方法，包括但不限于该方法。

此外，上述公式(2)是根据公式(7)的获得；

公式(7)

在公式(2)中，所需的参数阻抗角φ，节点j处的电阻值Rj，节点j处的电抗值Xj，所述每个支路的电流值I都可以通过测量或者计算获得，因此，将这些参数代入公式(2)中，可计算出各个支路上节点的补偿容量值。

如图1所示，步骤S130：比较所述各个支路的补偿容量值，并筛选出最大的补偿容量值。其中，所述比较过程可通过人工比较方式或者通过计算机自动比较的方式进行。

在步骤S130之前还包括，统计所有节点的补偿容量值。

步骤S140：将所述最大补偿容量值所在的支路作为串联补偿位置。

为使串联补偿的效果更好，保证补偿后的电压提升最大，因此选择能够给整个线路提供最大补偿的电容容量作为补偿位置。

在上述实施例中，所述方法还包括：

步骤S150：在所述串联补偿位置上安装与所述最大补偿容量值对应的阻抗值的电容器。

本发明实施例提供的一种串联补偿位置确定方法，通过线路上各个支路的阻抗值，计算出其对应的补偿容量值，并筛选出最大的补偿容量值，并将该最大补偿容量值所在的支路作为串联补偿位置。由于每个补偿容量值都对应支路上的一个节点，每个节点上都对应一组阻抗值，通过计算和比较确定了串联补偿位置后，进而对应地确定了安装串联补偿装置的阻抗值。

本方案提供的方法能够在整条配电线路上的确定位置补偿最大的电容量，以保证补偿后线路产生的电压提升幅度最大，补偿效果最显著，解决了现有的仅选取线路的1/3至1/2作为补偿位置而不能满足线路实际补偿要求的问题。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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。

Claims (3)

1.一种串联补偿位置确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取配电线路上各个支路的阻抗值；

根据所述阻抗值计算各个支路的补偿容量值；

比较所述各个支路的补偿容量值，并筛选出最大的补偿容量值；

将所述最大补偿容量值所在的支路作为串联补偿位置；

所述根据所述阻抗值计算各个支路的补偿容量值包括：

根据所述阻抗值计算每个支路的电流值；

根据所述阻抗值和所述电流值计算所述补偿容量值为：

其中，Qc为所述补偿容量值，Ic为当在线路节点j处补偿电容器后的补偿电流，φ为阻抗角，Rj为节点j处的电阻值，Xj为节点j处的电抗值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取配电线路上各个支路的阻抗值包括：通过电压表和/或电流表测量获取配电线路上各个支路的阻抗值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述串联补偿位置上安装与所述最大补偿容量值对应的阻抗值的电容器。