CN105305451A - 一种实用化配电变压器档位调节方法 - Google Patents

Abstract

一种实用化配电变压器档位调节方法，所述方法以配变出口电压及负荷数据经过简化潮流计算获得末端用户电压数据，在综合考虑出口电压不越上限、末端用户电压不越下限的情况下，计算档位调整方向及可调大小。本发明构建的台区电压的综合分析方法能指导档位调整，通过该方法能获得满意的调档效果，较好地满足了用户的用电需求。

Description

一种实用化配电变压器档位调节方法

技术领域

本发明涉及一种实用化配电变压器档位调节方法，属配电变压器运行技术领域。

背景技术

配电变压器作为直接对用户供电的电力设备,其出口电压的高低直接影响着成千上万用户的用电体验。跟随用户电压状况对配变出口电压进行调整一直是供电公司的重要工作，但由于缺乏对台区电压的综合分析方法,运行维护人员无法全面有效把握台区电压质量，对无功补偿及电压档位的调整具有一定的盲目性，往往直到用户投诉才会补救，严重影响了用户用电满意度。因此，构建台区电压的综合分析方法并指导档位调整，无疑具有重要意义。

发明内容

本发明有目的是，根据现有台区配电变压器电压档位的调整存在的问题，提出一种实用化配电变压器档位调节方法，指导档位调整。

实现本发明的技术方案是，一种实用化配电变压器档位调节方法，所述方法以配变出口电压及负荷数据经过简化潮流计算获得末端用户电压数据，在综合考虑出口电压不越上限、末端用户电压不越下限的情况下，计算档位调整方向及可调大小。

配变的档位调整需要综合考虑台区所有用户的电压情况，包括台区的出口电压和台区末端用户的电压数据。台区的出口电压一般可以通过配变的监测系统实时获得，本发明对台区末端用户的电压数据通过简化潮流计算获得。

简化潮流计算主要步骤如下:

①将采集获得的配变出口有功无功平均分配到各用户；

②从配变出口出发,通过以下公式计算#0～#1杆之间的电压降

${\mathrm{\ΔV}}_1=\frac{P_1{R}_{01}+Q_1{X}_{01}}{V_0}$

如计算#0～#1线路之间的电压降，以#0节点的有功P₁、无功Q₁、电压V₁及#0～#1线路的电阻R₀₁、电抗X₀₁参与计算即可；

③以采样得到的配变出口电压V₀减去#0～#1杆之间的电压降ΔV₁得到#1杆的电压V₁；

④以此类推，得到最后一个#9杆后的用户节点的电压。

本发明配电变压器的档位调整策略如下：

(1)计算可调档位T₀及T₁

$T_0=round\left(\frac{U_{0max}-235}{10}\right)$ 及 $T_1=round\left(\frac{U_{1min}-205}{10}\right)$

并读取配变现在运行档位k₀(k₀＝1,2,3,4,5)；

(2)如果T₀<＝0(出口电压小于235V，无高电压问题)，执行下一步(3)，否则出口电压大于235V，档位调整按照高电压调档表(表1)进行提示，本次调整策略结束。

(3)如果T₁>＝0(末端用户电压大于205V，无低电压问题)，提示线路电压正常，本次调整策略结束；否则执行下一步(3-1)；

(3-1)按照低电压调档表(表2)求得T2范围(其中负号代表档位下调)，再执行下一步(3-2)；

(3-2)按照下式计算调整后的档位k₁所在范围

$k_1>=round\left(\frac{U_{0max}}{255}\right(37-k_0)-37);k_0{k}_1\&Element;(1,2,3,4,5)$

其中k₀为配变现在运行档位。

然后再计算需调整的档位范围：

T₃＝k₀-k₁；T₃∈(-1,-2,-3,-4,-5)

其中，负号代表档位调整方向为下调；执行下一步(3-3)。

(3-3)最后计算实际档位调整建议值T＝min(T₂∩T₃)，本次调整策略结束。

本发明的有益效果是，本发明以配变出口电压及负荷数据经过简化潮流计算获得末端用户电压数据，在综合考虑出口电压不越上限、末端用户电压不越下限的情况下，计算档位调整方向及可调大小。本发明构建了台区电压的综合分析方法并指导档位调整，通过该方法能获得满意的调档效果，较好地满足了用户的用电需求。

附图说明

图1为本发明原理框图；

图2为本发明实施例长连坑台区配变结构示意图；

图3为本发明实施例长连坑台区简化示意图；

图4为配变出口电压排序示意图；

图5为调档流程框图。

具体实施方式

本发明以10kV配电变压器为例说明本发明的具体实施方式。

图2为本实施例长连坑台区配变结构示意图；图3为长连坑台区的简化示意图。

1、数据采集及处理

配电变压器的档位调整需要综合考虑台区所有用户的电压情况，台区的出口电压一般可以通过配变的监测系统实时获得(一般为15分钟一个数据点)，但台区末端用户的电压数据一般并未进行采集，需要采用其他方式获得。考虑到台区出口的功率及档位信息可以在监测系统获得，台区线路线径及负荷点固定且可以以图纸方式获得，因此通过潮流计算即可得到末端用户的电压情况。

由于对台区末端用户电压的获取并不需要特别的精确，因此采用简单潮流计算即可。

本实施例简单潮流计算的条件基于以下几个假设：

①以三相中的最低电压相(一般也是最大负荷相)的出口电压和负荷进行计算；

②用户户均容量相等且均为三相负荷，即用户负荷＝出口负荷/用户数；

③只考虑最长线路的计算，其余分支线的所有负荷归算为一个负荷直接挂接于分支点,不再考虑分支线上的潮流计算；

④不考虑配变及线路自身功率损耗。长连坑台区负荷及阻抗数据如下表所示。

长连坑台区负荷及阻抗数据表

本实施例简化潮流计算主要步骤:

①将采集获得的配变出口有功无功平均分配到各用户.

②从配变出口出发,通过以下公式计算#0～#1杆之间的电压降

${\mathrm{\&Delta;V}}_1=\frac{P_1{R}_{01}+Q_1{X}_{01}}{V_0}$

如计算#0～#1线路之间的电压降，以#0节点的有功P₁、无功Q₁、电压V₁及#0～#1线路的电阻R₀₁、电抗X₀₁参与计算即可。

③以采样得到的配变出口电压V₀减去#0～#1杆之间的电压降ΔV₁得到#1杆的电压V₁。

④以此类推，得到最后一个#9杆后的用户节点的电压。

统计上一个月的台区出口电压数据和末端用户电压数据，从小至大进行排序，分别取出口电压的95％处数据点和末端用户5％处数据点分别作为整个台区的最高电压U_0max和最低电压U_1min。配变出口电压排序如图4所示。

2、档位调整策略

2.1计算可调档位T₀及T₁

$T_0=round\left(\frac{U_{0max}-235}{10}\right)$ 及 $T_1=round\left(\frac{U_{1min}-205}{10}\right)$

并读取配变现在运行档位k₀(k₀＝1,2,3,4,5)；

2.2如果T₀<＝0(出口电压小于235V，无高电压问题)，执行下一步2.3，否则出口电压大于235V，档位调整按照高电压调档表(表1)进行提示，本次调整策略结束。

2.3如果T₁>＝0(末端用户电压大于205V，无低电压问题)，提示线路电压正常，本次调整策略结束；否则执行下一步2.3.1。

2.3.1按照低电压调档表(表2)求得T2范围(其中负号代表档位下调)，再执行下一步2.3.2。

2.3.2按照下式计算调整后的档位k₁所在范围

$k_1>=round\left(\frac{U_{0max}}{255}\right(37-k_0)-37);k_0{k}_1\&Element;(1,2,3,4,5)$

其中k₀为配变现在运行档位。

说明:该步骤是考虑档位调整后首端电压不得超过255V,根据原档位k₀、原出口电压最大值U_0max及调整后档位k₁可以列公式如下：

$U_{0\max }*\frac{10+(k_0-3)*2.5\%*10}{0.4}*\frac{0.4}{10+(k_1-3)*2.5\%*10}\&le;255;k_0{k}_1\&Element;(1,2,3,4,5)$

计算即可得到k₁的范围。

然后再计算需调整的档位范围：

T₃＝k₀-k₁；T₃∈(-1,-2,-3,-4,-5)

其中，负号代表档位调整方向为下调。执行下一步2.3.3。

2.3.3最后计算实际档位调整建议值T＝min(T₂∩T₃)，本次调整策略结束。

表1高电压调档表

表2低电压调档表

Claims (3)

1.一种实用化配电变压器档位调节方法，其特征在于，所述方法以配变出口电压及负荷数据经过简化潮流计算获得末端用户电压数据，在综合考虑出口电压不越上限、末端用户电压不越下限的情况下，计算档位调整方向及可调大小。

2.根据权利要求1所述一种实用化配电变压器档位调节方法，其特征在于，所述简化潮流计算步骤为：

(1)将采集获得的配变出口有功无功平均分配到各用户；

(2)从配变出口出发,通过以下公式计算#0～#1杆之间的电压降：

${\mathrm{\&Delta;V}}_1=\frac{P_1{R}_{01}+Q_1{X}_{01}}{V_0}$

如计算#0～#1线路之间的电压降，以#0节点的有功P₁、无功Q₁、电压V₁及#0～#1线路的电阻R₀₁、电抗X₀₁参与计算即可；

(3)以采样得到的配变出口电压V₀减去#0～#1杆之间的电压降ΔV₁得到#1杆的电压V₁；

(4)以此类推，得到最后一个#9杆后的用户节点的电压。

3.根据权利要求1所述一种实用化配电变压器档位调节方法，其特征在于，所述档位调整策略如下：

(1)计算可调档位T₀及T₁

$T_0=round\left(\frac{U_{0max}-235}{10}\right)$ 及 $T_1=round\left(\frac{U_{1min}-205}{10}\right)$

并读取配变现在运行档位k₀(k₀＝1,2,3,4,5)；

(2)如果T₀<＝0，执行下一步，否则出口电压大于235V，档位调整按照高电压调档表进行提示，本次调整策略结束；

(3)如果T₁>＝0，提示线路电压正常，本次调整策略结束；否则执行下一步；

(3-1)按照低电压调档表求得T2范围，再执行下一步；

(3-2)按照下式计算调整后的档位k₁所在范围

$k_1>=round\left(\frac{U_{0\max }}{255}\left(37-k_0\right)-37\right);k_0{k}_1\&Element;(1,2,3,4,5)$

其中k₀为配变现在运行档位；

然后再计算需调整的档位范围：

T₃＝k₀-k₁；T₃∈(-1,-2,-3,-4,-5)

其中，负号代表档位调整方向为下调；执行下一步；

(3-3)最后计算实际档位调整建议值T＝min(T₂∩T₃)，本次调整策略结束。