CN105262103B - 电力并联电容器组的无功功率确定方法及装置 - Google Patents
电力并联电容器组的无功功率确定方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105262103B CN105262103B CN201510617144.6A CN201510617144A CN105262103B CN 105262103 B CN105262103 B CN 105262103B CN 201510617144 A CN201510617144 A CN 201510617144A CN 105262103 B CN105262103 B CN 105262103B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrical parallel
- capacitor bank
- parallel capacitor
- mrow
- reactive power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 225
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 94
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 241001269238 Data Species 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电力并联电容器组的无功功率确定方法及装置，该方法包括：获取电力并联电容器组的铭牌信息；获取电力并联电容器组所接入母线的母线电压和各关联支路的无功测量值；根据铭牌信息和母线电压计算电力并联电容器组的基准容量；在无功测量值有效，母线无功平衡，基准容量与标称容量的偏差属于可信范围的情况下，根据电力并联电容器组的无功测量值、基准容量及标称容量计算电力并联电容器组的无功功率；在满足以下条件中至少一个的情况下，将基准容量作为电力并联电容器组的无功功率，该条件包括：无功测量值无效、母线无功不平衡、偏差不属于可信范围。本发明对电力并联电容器组无功进行更为精确的计算，可满足各类高级应用的需要。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种电力并联电容器组的无功功率确定方法及装置。
背景技术
电力并联电容器组普遍存在于电力系统中各电压等级的变电站，传统处理电力并联电容器组的无功数据时，通常直接采取标称容量值，未充分考虑电容器组中串联电抗器的影响和电容器组中单个电容参数对整组容量的影响。
在进行精细化计算和信息处理时，传统的计算方法不能满足精度需求，给各类需要高精度数据的应用运行带来很大困难。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种电力并联电容器组的无功功率确定方法及装置，以至少解决现有技术中电力并联电容器组的无功数据计算不能满足精度需求的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种电力并联电容器组的无功功率确定方法，包括：获取电力并联电容器组的铭牌信息；获取所述电力并联电容器组所接入母线的母线电压和所述母线的各关联支路的无功测量值；根据所述铭牌信息和所述母线电压计算所述电力并联电容器组的基准容量；在所述各关联支路的无功测量值有效，所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率平衡，以及所述基准容量与所述铭牌信息中的标称容量的偏差属于可信范围的情况下，根据所述电力并联电容器组的无功测量值、所述基准容量以及所述标称容量，计算所述电力并联电容器组的无功功率；在满足以下条件中至少一个条件的情况下，将所述基准容量作为所述电力并联电容器组的无功功率，所述条件包括：所述各关联支路的无功测量值无效、所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率不平衡、所述基准容量与所述标称容量的偏差不属于所述可信范围。
在一个实施例中，获取所述电力并联电容器组所接入母线的母线电压，包括：获取母线电压测量值；判断所述母线电压测量值是否有效，如果无效，将所述母线的额定电压作为所述母线电压；如果有效，将所述母线电压测量值作为所述母线电压。
在一个实施例中，判断所述母线电压测量值是否有效，包括：计算所述母线电压测量值与所述母线的额定电压的比值的绝对值；如果所述比值的绝对值属于预设范围，则判断所述母线电压测量值有效；如果所述比值的绝对值不属于所述预设范围，则判断所述母线电压测量值无效。
在一个实施例中，所述铭牌信息包括：所述电力并联电容器组的标称容量、所述电力并联电容器组中电容器串联级数、所述电力并联电容器组中单个电容的额定电压以及所述电力并联电容器组中串联电抗的电抗率；根据所述铭牌信息和所述母线电压计算所述电力并联电容器组的基准容量，包括：
采用以下公式计算所述基准容量：
其中，Qs表示所述电力并联容器组的基准容量；S表示所述电力并联电容器组的标称容量；U表示所述母线电压；K表示所述电力并联电容器组中串联电抗的电抗率；n表示所述电力并联电容器组中电容器串联级数；Un表示所述电力并联电容器组中单个电容的额定电压。
在一个实施例中，在根据所述铭牌信息和所述母线电压计算所述电力并联电容器组的基准容量之后，所述方法还包括：
采用以下公式判断所述各关联支路的无功测量值是否有效：
其中，λ表示无功判别因子，λ为1表示数据有效，λ为0表示数据无效；Qi表示关联支路i的不带极性的无功测量值；φ表示空值；M表示所述关联支路的总数。
在一个实施例中，在根据所述铭牌信息和所述母线电压计算所述电力并联电容器组的基准容量之后，所述方法还包括：
采用以下公式判断所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率是否平衡：
其中，ε表示母线功率平衡因子；α表示极性系数，当无功流入母线时，α＝-1，当无功流出母线时，α＝1；Qi表示关联支路i的不带极性的无功测量值；M表示所述关联支路的总数；S表示所述电力并联电容器组的标称容量；
如果满足该公式，则判断所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率平衡；如果不满足该公式，则判断所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率不平衡。
在一个实施例中，所述母线功率平衡因子ε的取值范围为0.01～0.1。
在一个实施例中，在根据所述铭牌信息和所述母线电压计算所述电力并联电容器组的基准容量之后，所述方法还包括：
采用以下公式判断所述基准容量与所述标称容量的偏差是否属于所述可信范围：
其中，ρ表示容量误差可信因子；Qs表示所述电力并联容器组的基准容量；S表示所述电力并联电容器组的标称容量；
如果满足该公式，则判断所述基准容量与所述标称容量的偏差属于所述可信范围；如果不满足该公式，则判断所述基准容量与所述标称容量的偏差不属于所述可信范围。
在一个实施例中，所述容量误差可信因子ρ的取值范围为0.3～0.5。
在一个实施例中，根据所述电力并联电容器组的无功测量值、所述基准容量以及所述标称容量，计算所述电力并联电容器组的无功功率，包括：
采用以下公式计算所述电力并联电容器组的无功功率：
其中，Qd表示所述电力并联电容器组的无功功率；Qc表示所述电力并联电容器组的无功测量值，Qc∈{Qi|i＝1～M}；Qi表示关联支路i的不带极性的无功测量值；M表示所述关联支路的总数；Qs表示所述电力并联容器组的基准容量；S表示所述电力并联电容器组的标称容量。
根据本发明的另一个方面，提供了一种电力并联电容器组的无功功率确定装置，包括：第一获取单元，用于获取电力并联电容器组的铭牌信息；第二获取单元，用于获取所述电力并联电容器组所接入母线的母线电压和所述母线的各关联支路的无功测量值；第一计算单元，用于根据所述铭牌信息和所述母线电压计算所述电力并联电容器组的基准容量；第二计算单元，用于在所述各关联支路的无功测量值有效，所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率平衡，以及所述基准容量与所述铭牌信息中的标称容量的偏差属于可信范围的情况下，根据所述电力并联电容器组的无功测量值、所述基准容量以及所述标称容量，计算所述电力并联电容器组的无功功率；确定单元，用于在满足以下条件中至少一个条件的情况下，将所述基准容量作为所述电力并联电容器组的无功功率，所述条件包括：所述各关联支路的无功测量值无效、所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率不平衡、所述基准容量与所述标称容量的偏差不属于所述可信范围。
通过本发明的电力并联电容器组的无功功率确定方法及装置，能够对电力并联电容器组的无功功率进行更为精确的计算，而不是简单的以标称容量作为电力并联电容器组的无功功率。通过该方法得到的电力并联电容器组的无功数据精度较高，可以满足各类需要高精度数据的应用的需求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1是本发明实施例的电力并联电容器组的无功功率确定方法的流程图；
图2是本发明实施例的电力并联电容器组的无功功率确定装置的结构框图；
图3是本发明实施例的电力并联电容器组的无功功率确定方法的具体流程图；
图4是本发明实施例的电力并联电容器组的结构示意图；
图5是本发明实施例的母线接线结构示意图。
具体实施方式
下面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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供了一种电力并联电容器组的无功功率确定方法，图1是本发明实施例的电力并联电容器组的无功功率确定方法的流程图。如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S101，获取电力并联电容器组的铭牌信息。铭牌信息可以包括：电力并联电容器组的标称容量、电力并联电容器组中电容器串联级数、电力并联电容器组中单个电容的额定电压以及电力并联电容器组中串联电抗的电抗率。
步骤S102，获取电力并联电容器组所接入母线的母线电压和母线的各关联支路的无功测量值。
步骤S103，根据铭牌信息和母线电压计算电力并联电容器组的基准容量。
步骤S104，在各关联支路的无功测量值有效，电力并联电容器组所接入的母线的无功功率平衡，以及基准容量与标称容量的偏差属于可信范围的情况下，根据电力并联电容器组的无功测量值、基准容量以及标称容量，计算电力并联电容器组的无功功率。
步骤S105，在满足以下条件中至少一个条件的情况下，将基准容量作为电力并联电容器组的无功功率，该条件包括：各关联支路的无功测量值无效、电力并联电容器组所接入的母线的无功功率不平衡、基准容量与标称容量的偏差不属于可信范围。
通过上述方法实施例，能够对电力并联电容器组的无功功率进行更为精确的计算，而不是简单的以标称容量作为电力并联电容器组的无功功率。通过该方法得到的电力并联电容器组的无功数据精度较高，可以满足各类需要高精度数据的应用的需求。
在一个实施例中，步骤S102中获取电力并联电容器组所接入母线的母线电压可以包括：获取母线电压测量值；判断母线电压测量值是否有效，如果无效，将母线的额定电压作为母线电压；如果有效，将母线电压测量值作为母线电压。
本实施例中，判断母线电压测量值是否有效，如果无效，则采用额定电压作为母线电压，参与后续的计算，避免无效的数据影响最终计算结果的精度，在一定程度上提高了整个方法计算的精度。
其中，可以通过多种方法判断母线电压测量值是否有效，例如，如果母线电压测量值的绝对值小于母线的额定电压，则判断该测量值有效。较优的，可以设置预设范围，计算母线电压测量值与母线的额定电压的比值的绝对值；如果比值的绝对值属于预设范围，则判断母线电压测量值有效；如果比值的绝对值不属于预设范围，则判断母线电压测量值无效。该预设范围可以是[0.9，1.1]。
步骤S103中基准容量可以是依据设计参数计算得到的成套电容器组容量，其中考虑了串联电抗。例如，可以采用以下公式计算基准容量：
其中，Qs表示电力并联容器组的基准容量；S表示电力并联电容器组的标称容量；U表示母线电压；K表示电力并联电容器组中串联电抗的电抗率；n表示电力并联电容器组中电容器串联级数；Un表示电力并联电容器组中单个电容的额定电压。
当然，本领域相关技术人员也可依据相关设计参数采用其他合理的计算方法获得电力并联电容器组的基准容量。
在步骤S103之后，根据不同的条件，可以存在两种结果：根据电力并联电容器组的无功测量值、基准容量以及标称容量，计算电力并联电容器组的无功功率，或者，将基准容量作为电力并联电容器组的无功功率。
因此，在步骤S103之后，需要判断各关联支路的无功测量值是否有效、判断电力并联电容器组所接入的母线的无功功率是否平衡、判断基准容量与标称容量的偏差是否属于可信范围。
上述三个判断步骤可以都执行(可以同时执行，也可以按照某一顺序先后执行)，也可以按照依赖关系执行(例如，如果某一判断步骤的判断结果为是，执行下一个判断步骤，判断结果为否，则后续的两个判断步骤均不执行，直接将基准容量作为电力并联电容器组的无功功率)。
下面分别对上述三个判断步骤进行说明。
(1)判断各关联支路的无功测量值是否有效
可以采用以下公式判断各关联支路的无功测量值是否有效：
其中，λ表示无功判别因子，λ为1表示数据有效，λ为0表示数据无效；Qi表示关联支路i的不带极性的无功测量值；φ表示空值，即数据未采集到；M表示关联支路的总数。
(2)判断电力并联电容器组所接入的母线的无功功率是否平衡
可以采用以下公式判断电力并联电容器组所接入的母线的无功功率是否平衡：
其中，ε表示母线功率平衡因子；α表示极性系数，当无功流入母线时，α＝-1，当无功流出母线时，α＝1；Qi表示关联支路i的不带极性的无功测量值；M表示关联支路的总数；S表示电力并联电容器组的标称容量。
如果满足该公式，则判断电力并联电容器组所接入的母线的无功功率平衡；
如果不满足该公式，则判断电力并联电容器组所接入的母线的无功功率不平衡。
优选的，母线功率平衡因子ε的取值范围可以为0.01～0.1。
(3)判断基准容量与标称容量的偏差是否属于可信范围
可以采用以下公式判断基准容量与标称容量的偏差是否属于可信范围：
其中，ρ表示容量误差可信因子；Qs表示电力并联容器组的基准容量；S表示电力并联电容器组的标称容量。
如果满足该公式，则判断基准容量与标称容量的偏差属于可信范围；
如果不满足该公式，则判断基准容量与标称容量的偏差不属于可信范围。
优选的，容量误差可信因子ρ的取值范围可以为0.3～0.5。
通过上述三个判断步骤，根据不同的判断结果，决定根据已知数据计算电力并联电容器组的无功功率，或者，直接将基准容量作为电力并联电容器组的无功功率。如果判断结果均为是，表示已知数据的可靠性比较高，进而根据已知数据计算电力并联电容器组的无功功率，保证了最终结果的精度。
在一个实施例中，步骤S104可以采用以下公式计算电力并联电容器组的无功功率：
其中，Qd表示电力并联电容器组的无功功率；Qc表示电力并联电容器组的无功测量值(可以理解为流入母线的无功)，Qc∈{Qi|i＝1～M}；Qi表示关联支路i的不带极性的无功测量值；M表示关联支路的总数；Qs表示电力并联容器组的基准容量；S表示电力并联电容器组的标称容量。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种电力并联电容器组的无功功率确定装置，可以用于实现上述实施例所描述的方法，如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与上述方法相似，因此该装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。例如，如果用硬件来实现，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
图2是本发明实施例的电力并联电容器组的无功功率确定装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：第一获取单元201、第二获取单元202、第一计算单元203、第二计算单元204和确定单元205。下面对该结构进行具体说明。
第一获取单元201，用于获取电力并联电容器组的铭牌信息。上述铭牌信息可以包括：电力并联电容器组的标称容量、电力并联电容器组中电容器串联级数、电力并联电容器组中单个电容的额定电压以及电力并联电容器组中串联电抗的电抗率。
第二获取单元202，用于获取电力并联电容器组所接入母线的母线电压和母线的各关联支路的无功测量值。
第一计算单元203，用于根据铭牌信息和母线电压计算电力并联电容器组的基准容量。
第二计算单元204，用于在各关联支路的无功测量值有效，电力并联电容器组所接入的母线的无功功率平衡，以及基准容量与标称容量的偏差属于可信范围的情况下，根据电力并联电容器组的无功测量值、基准容量以及标称容量，计算电力并联电容器组的无功功率。
确定单元205，用于在满足以下条件中至少一个条件的情况下，将基准容量作为电力并联电容器组的无功功率，该条件包括：各关联支路的无功测量值无效、电力并联电容器组所接入的母线的无功功率不平衡、基准容量与标称容量的偏差不属于可信范围。
通过上述装置实施例，能够对电力并联电容器组的无功功率进行更为精确的计算，而不是简单的以标称容量作为电力并联电容器组的无功功率。通过该方法得到的电力并联电容器组的无功数据精度较高，可以满足各类需要高精度数据的应用的需求。
在一个实施例中，第二获取单元202可以包括：获取模块，用于获取母线电压测量值；判断模块，用于判断母线电压测量值是否有效，如果无效，将母线的额定电压作为母线电压；如果有效，将母线电压测量值作为母线电压。
优选的，判断模块可以包括：计算子模块，用于计算母线电压测量值与母线的额定电压的比值的绝对值；判断子模块，用于在比值的绝对值属于预设范围的情况下，判断母线电压测量值有效；在比值的绝对值不属于预设范围的情况下，判断母线电压测量值无效。
在一个实施例中，第一计算单元203具体用于采用以下公式计算基准容量：
其中，Qs表示电力并联容器组的基准容量；S表示电力并联电容器组的标称容量；U表示母线电压；K表示电力并联电容器组中串联电抗的电抗率；n表示电力并联电容器组中电容器串联级数；Un表示电力并联电容器组中单个电容的额定电压。
在一个实施例中，上述装置还可以包括：第一判断单元，用于采用以下公式判断各关联支路的无功测量值是否有效：
其中，λ表示无功判别因子，λ为1表示数据有效，λ为0表示数据无效；Qi表示关联支路i的不带极性的无功测量值；φ表示空值；M表示关联支路的总数。
在一个实施例中，上述装置还可以包括：第二判断单元，用于采用以下公式判断电力并联电容器组所接入的母线的无功功率是否平衡：
其中，ε表示母线功率平衡因子；α表示极性系数，当无功流入母线时，α＝-1，当无功流出母线时，α＝1；Qi表示关联支路i的不带极性的无功测量值；M表示关联支路的总数；S表示电力并联电容器组的标称容量；
如果满足该公式，则判断电力并联电容器组所接入的母线的无功功率平衡；如果不满足该公式，则判断电力并联电容器组所接入的母线的无功功率不平衡。
优选的，母线功率平衡因子ε的取值范围可以为0.01～0.1。
在一个实施例中，上述装置还可以包括：第三判断单元，用于采用以下公式判断基准容量与标称容量的偏差是否属于可信范围：
其中，ρ表示容量误差可信因子；Qs表示电力并联容器组的基准容量；S表示电力并联电容器组的标称容量；
如果满足该公式，则判断基准容量与标称容量的偏差属于可信范围；如果不满足该公式，则判断基准容量与标称容量的偏差不属于可信范围。
优选的，容量误差可信因子ρ的取值范围可以为0.3～0.5。
在一个实施例中，第二计算单元204具体用于采用以下公式计算电力并联电容器组的无功功率：
其中，Qd表示电力并联电容器组的无功功率；Qc表示电力并联电容器组的无功测量值，Qc∈{Qi|i＝1～M}；Qi表示关联支路i的不带极性的无功测量值；M表示关联支路的总数；Qs表示电力并联容器组的基准容量；S表示电力并联电容器组的标称容量。
当然，上述模块划分只是一种示意划分，本发明并不局限于此。该装置还可以仅包括：获取单元和计算单元，获取单元执行与获取数据相关的功能，计算单元执行与计算、确定相关的功能，只要能实现本发明的目的的模块划分，均应属于本发明的保护范围。
为了对上述电力并联电容器组的无功功率确定方法及装置进行更为清楚的解释，下面结合具体的实施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明不当的限定。
图3是本发明实施例的电力并联电容器组的无功功率确定方法的具体流程图，本实施例以三个判断步骤按照依赖关系执行为例。如图3所示，包括以下步骤：
步骤S301，计算开始。
步骤S302，获取电力并联电容器组的标称容量、电容器串联级数、单个电容的额定电压、串联电抗的电抗率等铭牌信息。
具体地，S表示电力并联电容器组的标称容量；n表示电力并联电容器组中电容器串联级数；Un表示电力并联电容器组中单个电容的额定电压；K表示电力并联电容器组中串联电抗的电抗率。
步骤S303，获取电力并联电容器组所接入的母线的相关测量数据，包括：母线电压测量值以及各关联支路的无功测量值。
具体地，U0表示母线电压测量值；Qi表示关联支路i的不带极性的无功测量值，i＝1～M，M表示母线的关联支路总数。
步骤S304，判断母线电压测量值是否有效。若有效，令母线电压U＝U0，进入步骤S306；否则，进入步骤S305。
具体地，可以利用式(1)判断母线电压测量值的有效性：
其中，γ为电压判别因子，其值为1表示数据有效，其值为0表示数据无效；UN表示母线的额定电压。
步骤S305，修正无效的母线电压测量值为母线的额定电压，即令U＝UN，进入步骤S306。
步骤S306，计算电力并联电容器组的基准容量。
具体地，可以利用式(2)计算基准容量Qs：
步骤S307，判断各关联支路的无功测量值是否有效。若有效，进入步骤S308；否则，进入步骤S311。
具体地，可以利用式(3)判断各关联支路的无功测量值是否有效：
其中，λ为无功判别因子，其值为1表示数据有效，其值为0表示数据无效；φ表示空值，即数据未采集到。
步骤S308，判断电力并联电容器组接入母线的无功是否平衡。若是，则进入步骤S309；否则，进入步骤S311。
具体地，可以利用式(4)判断电力并联电容器组接入母线的无功是否平衡：
其中，ε为母线功率平衡因子；α为极性系数，当无功流入母线时，α＝-1，当无功流出母线时，α＝1。满足式(4)则无功平衡，否则，无功不平衡。ε的取值范围可以为0.01～0.1。
步骤S309，判断电力并联电容器组的基准容量与标称容量的偏差是否在可信范围。若是，进入步骤S310；否则，进入步骤S311。
具体地，可以利用式(5)判断电力并联电容器组的基准容量与标称容量的偏差是否在可信范围：
其中，ρ为容量误差可信因子。若满足式(5)则偏差在可信范围，否则偏差不在可信范围。ρ的取值范围可以为0.3～0.5。
步骤S310，计算电力并联电容器组的精细化无功值。
具体地，可以利用式(6)计算电力并联电容器组的精细化无功值：
其中，Qd表示电力并联电容器组的精细化无功值；Qc表示电力并联电容器组的无功测量值，即：Qc∈{Qi|i＝1～M}。
步骤S311，电力并联电容器组的精细化无功赋值，令Qd＝Qs。
步骤S312，输出计算结果。
下面以图4所示的电力并联电容器组为例，对应用本发明方案确定无功功率的过程进行说明。
如图4所示，该电力并联电容器组包括三相，共120个电容器和3个电抗器，其中，每一相由40个电容器以4串10并的方式组合后，再与1个电抗器串联，因而，该电力并联电容器组中电容器串联级数为4，即n＝4。
图4所示的电力并联电容器组的铭牌信息如表1所示。图5是本发明实施例的母线接线结构示意图，为简化计算，假设支路1的无功流出母线，支路2的无功流入母线，支路3的测量数据始终为0，即一个流出支路和两个电容器支路，获取不同时间断面的40组相关测量数据如表2所示。
表1电抗率为12％的电力并联电容器组的铭牌信息表
| 铭牌信息名称 | 铭牌信息值 |
| 电力并联电容器组标称容量S(Mvar) | 60 |
| 电力并联电容器组接入母线的额定电压UN(kV) | 66 |
| 电力并联电容器组中电容器串联级数n | 4 |
| 电力并联电容器组中单个电容的额定电压Un(kV) | 12 |
| 电抗率K | 0.12 |
表2相关测量数据表
以表1所示的铭牌信息为基础，即：S＝60Mvar，UN＝66kV，n＝4，Un＝12kV，K＝12％。
获取电力并联电容器组所接入的母线的相关测量数据，以表2所示的第1组数据为例，即：U0＝66.32kV，Q1＝43.79Mvar，Q2＝43.32Mvar，Q3＝0Mvar。
计算得到电压判别因子γ＝1，即母线电压测量值U0有效，令母线电压U＝U0＝66.32kV。
计算电力并联电容器组的基准容量：
计算无功判别因子λ＝1，即关联支路1、2、3的无功测量值均有效。
判断母线的无功是否平衡，取ε＝0.04，支路1对应的α＝1，支路2对应的α＝-1。
即母线功率是平衡的。
判断电力并联电容器组的基准容量与标称容量的偏差是否在可信范围，这里取ρ＝0.4。
即基准容量与标称容量的偏差在可信范围。
计算电力并联电容器组的精细化无功值：
其中，Qc表示电力并联电容器组的无功测量值，可以理解为流入母线的无功，即Qc＝Q2＝43.32Mvar。
由此，利用本发明的方案完成了电力并联电容器组的无功功率计算。
下面分别计算利用本发明方法得到的无功的误差，以及利用传统方法(直接将铭牌信息中的标称容量作为电力并联电容器组的无功功率)得到的无功的误差。
本发明方法的误差＝计算值-实际量测值＝43.34-43.32＝0.02Mvar；
传统方法的误差＝铭牌值-实际量测值＝60-43.32＝16.68Mvar。
同理，对其他不同时间断面的数据进行计算得到表3所示的误差对比结果。
表3计算结果对比表
综上所述，本发明提出的电力并联电容器组的精细化无功计算方法，可以用于现有电力并联电容器组的无功计算、状态估计计算、测量数据质量判别、电网监控以及各类需要电容精确无功数据的应用计算研究。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电力并联电容器组的无功功率确定方法，其特征在于，包括：
获取电力并联电容器组的铭牌信息；
获取所述电力并联电容器组所接入母线的母线电压和所述母线的各关联支路的无功测量值；
根据所述铭牌信息和所述母线电压计算所述电力并联电容器组的基准容量；
在所述各关联支路的无功测量值有效，所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率平衡，以及所述基准容量与所述铭牌信息中的标称容量的偏差属于可信范围的情况下，根据所述电力并联电容器组的无功测量值、所述基准容量以及所述标称容量，计算所述电力并联电容器组的无功功率；
在满足以下条件中至少一个条件的情况下，将所述基准容量作为所述电力并联电容器组的无功功率，所述条件包括：所述各关联支路的无功测量值无效、所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率不平衡、所述基准容量与所述标称容量的偏差不属于所述可信范围；
在根据所述铭牌信息和所述母线电压计算所述电力并联电容器组的基准容量之后，所述方法还包括：
采用以下公式判断所述各关联支路的无功测量值是否有效：
<mrow>
<mi>&lambda;</mi>
<mo>=</mo>
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mo>,</mo>
</mrow>
</mtd>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&NotEqual;</mo>
<mi>&phi;</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
<mo>~</mo>
<mi>M</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mn>0</mn>
<mo>,</mo>
</mrow>
</mtd>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&cup;</mo>
<mi>&phi;</mi>
<mo>=</mo>
<mi>&phi;</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
<mo>~</mo>
<mi>M</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，λ表示无功判别因子，λ为1表示数据有效，λ为0表示数据无效；Qi表示关联支路i的不带极性的无功测量值；φ表示空值；M表示所述关联支路的总数；
采用以下公式判断所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率是否平衡：
<mrow>
<mrow>
<mo>|</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msubsup>
<mi>&Sigma;</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>M</mi>
</msubsup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>&alpha;</mi>
<mo>&times;</mo>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
<mi>S</mi>
</mfrac>
<mo>|</mo>
</mrow>
<mo>&le;</mo>
<mi>&epsiv;</mi>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，ε表示母线功率平衡因子；α表示极性系数，当无功流入母线时，α＝-1，当无功流出母线时，α＝1；Qi表示关联支路i的不带极性的无功测量值；M表示所述关联支路的总数；S表示所述电力并联电容器组的标称容量；
如果满足该公式，则判断所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率平衡；
如果不满足该公式，则判断所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率不平衡；
采用以下公式判断所述基准容量与所述标称容量的偏差是否属于所述可信范围：
<mrow>
<mrow>
<mo>|</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<mi>S</mi>
</mrow>
<mi>S</mi>
</mfrac>
<mo>|</mo>
</mrow>
<mo>&le;</mo>
<mi>&rho;</mi>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，ρ表示容量误差可信因子；Qs表示所述电力并联容器组的基准容量；S表示所述电力并联电容器组的标称容量；
如果满足该公式，则判断所述基准容量与所述标称容量的偏差属于所述可信范围；
如果不满足该公式，则判断所述基准容量与所述标称容量的偏差不属于所述可信范围。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述电力并联电容器组所接入母线的母线电压，包括：
获取母线电压测量值；
判断所述母线电压测量值是否有效，如果无效，将所述母线的额定电压作为所述母线电压；如果有效，将所述母线电压测量值作为所述母线电压。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断所述母线电压测量值是否有效，包括：
计算所述母线电压测量值与所述母线的额定电压的比值的绝对值；
如果所述比值的绝对值属于预设范围，则判断所述母线电压测量值有效；
如果所述比值的绝对值不属于所述预设范围，则判断所述母线电压测量值无效。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铭牌信息包括：所述电力并联电容器组的标称容量、所述电力并联电容器组中电容器串联级数、所述电力并联电容器组中单个电容的额定电压以及所述电力并联电容器组中串联电抗的电抗率；
根据所述铭牌信息和所述母线电压计算所述电力并联电容器组的基准容量，包括：
采用以下公式计算所述基准容量：
<mrow>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>&times;</mo>
<msup>
<mi>U</mi>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
<mrow>
<mn>3</mn>
<mo>&times;</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<mi>K</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>&times;</mo>
<msup>
<mi>n</mi>
<mn>2</mn>
</msup>
<mo>&times;</mo>
<msubsup>
<mi>U</mi>
<mi>n</mi>
<mn>2</mn>
</msubsup>
</mrow>
</mfrac>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，Qs表示所述电力并联容器组的基准容量；S表示所述电力并联电容器组的标称容量；U表示所述母线电压；K表示所述电力并联电容器组中串联电抗的电抗率；n表示所述电力并联电容器组中电容器串联级数；Un表示所述电力并联电容器组中单个电容的额定电压。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述母线功率平衡因子ε的取值范围为0.01～0.1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述容量误差可信因子ρ的取值范围为0.3～0.5。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述电力并联电容器组的无功测量值、所述基准容量以及所述标称容量，计算所述电力并联电容器组的无功功率，包括：
采用以下公式计算所述电力并联电容器组的无功功率：
<mrow>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>d</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<mo>&times;</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>+</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>c</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
</mrow>
<mi>S</mi>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，Qd表示所述电力并联电容器组的无功功率；Qc表示所述电力并联电容器组的无功测量值，Qc∈{Qi|i＝1～M}；Qi表示关联支路i的不带极性的无功测量值；M表示所述关联支路的总数；Qs表示所述电力并联容器组的基准容量；S表示所述电力并联电容器组的标称容量。
8.一种电力并联电容器组的无功功率确定装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取电力并联电容器组的铭牌信息；
第二获取单元，用于获取所述电力并联电容器组所接入母线的母线电压和所述母线的各关联支路的无功测量值；
第一计算单元，用于根据所述铭牌信息和所述母线电压计算所述电力并联电容器组的基准容量；
第二计算单元，用于在所述各关联支路的无功测量值有效，所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率平衡，以及所述基准容量与所述铭牌信息中的标称容量的偏差属于可信范围的情况下，根据所述电力并联电容器组的无功测量值、所述基准容量以及所述标称容量，计算所述电力并联电容器组的无功功率；
确定单元，用于在满足以下条件中至少一个条件的情况下，将所述基准容量作为所述电力并联电容器组的无功功率，所述条件包括：所述各关联支路的无功测量值无效、所述电力并联电容器组所接入的母线的无功功率不平衡、所述基准容量与所述标称容量的偏差不属于所述可信范围。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510617144.6A CN105262103B (zh) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | 电力并联电容器组的无功功率确定方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510617144.6A CN105262103B (zh) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | 电力并联电容器组的无功功率确定方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105262103A CN105262103A (zh) | 2016-01-20 |
| CN105262103B true CN105262103B (zh) | 2017-10-10 |
Family
ID=55101659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510617144.6A Active CN105262103B (zh) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | 电力并联电容器组的无功功率确定方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105262103B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6696853B2 (ja) * | 2016-07-29 | 2020-05-20 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 力検出装置 |
| CN110970912B (zh) * | 2019-12-09 | 2023-08-04 | 国网新疆电力有限公司 | 一种含储能的新能源电力系统运行模拟方法 |
| CN113589025A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-11-02 | 广东电网能源发展有限公司 | 电气试验计算方法、装置、设备和介质 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2793327B2 (ja) * | 1990-05-30 | 1998-09-03 | 株式会社東芝 | 無効電力補償装置 |
| CN1079175C (zh) * | 1998-02-11 | 2002-02-13 | 唐寅生 | 电力系统无功功率自动调控方法 |
| CN101420126A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-04-29 | 湖南大学 | 配电网电能质量复合控制系统及其控制方法 |
| CN104377708B (zh) * | 2014-11-04 | 2018-04-06 | 国家电网公司 | 一种无功优化及协调控制器及其节电量在线统计方法 |
-
2015
- 2015-09-24 CN CN201510617144.6A patent/CN105262103B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105262103A (zh) | 2016-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101118269B (zh) | 电力保护线路用的接线分析装置 | |
| CN104899405B (zh) | 数据预测方法和系统以及报警方法和系统 | |
| CN101842711B (zh) | 用于电力变换系统的老化状态诊断装置及其诊断方法 | |
| CN105262103B (zh) | 电力并联电容器组的无功功率确定方法及装置 | |
| CN106505557B (zh) | 一种遥测错误辨识方法及装置 | |
| CN107085148B (zh) | 一种并联电容器组的在线容限预警方法及装置 | |
| CN103018704A (zh) | 一种仪用电压互感器的校正方法 | |
| CN106569164A (zh) | 一种双芯电能表电量的同步测试方法及系统 | |
| EP3041107A1 (en) | Method and system for identifying element parameter and power correction factor of electric power system | |
| CN103616732B (zh) | 高空风资料的质量监控装置 | |
| CN105044649B (zh) | 一种电流互感器误差水平动态检测方法及系统 | |
| CN104133189B (zh) | 三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法和系统 | |
| CN109270316A (zh) | 一种电力用户用电量异常识别方法、装置及终端设备 | |
| CN107480298A (zh) | 一种电量数据修复方法及装置 | |
| CN111612371A (zh) | 一种基于层次分析法的智能电表质量评估方法 | |
| CN109459704A (zh) | 一种锂离子电池分容容量的补偿修正方法及装置 | |
| CN104967097B (zh) | 基于支持向量分类机的励磁涌流识别方法 | |
| CN104376174B (zh) | 一种基于线路阻抗比的交流线路参数辨识与修正方法 | |
| CN205679693U (zh) | 一种交流充电桩检定装置 | |
| CN104155543B (zh) | 一种基于功率损耗法的输电线路参数辨识方法 | |
| CN107782943A (zh) | 一种微电流测量电路及方法 | |
| Tandon | Conceptualizing psychotic disorders: don't throw the baby out with the bathwater | |
| CN105956755A (zh) | 电力综合线损率影响因子量化关系建立方法及系统 | |
| Pazderin et al. | Localization of non-technical energy losses based on the energy flow problem solution | |
| CN103474993B (zh) | 基于映射弹性势能的电网有功承载能力定量分析指标 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |