CN107437801A - 配电网节能控制优化方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配电网节能控制优化方法，包括以下步骤：步骤1：获取配电网的拓扑结构和运行数据；步骤2：基于所述配电网的拓扑结构，判断所述配电网的运行数据是否位于最优区域；步骤3：如果是，确定配电网最优节能运行；如果否，重复执行解耦迭加处理，直至配电网的运行数据位于最优区域。本发明针对配电网的电网设备特性和运行特征，采用与配电网的电网设备特性和运行特征完全符合的解耦迭加优化技术，采用递阶的解决方案来对配电网运行数据进行修正调整，使系统始终运行在损耗较小的最优区域，有效减少了供电企业的损失，实现配电网的节能控制，使供电系统能够更经济地运行。
Description
技术领域
本发明涉及配电技术领域，特别涉及一种配电网节能控制优化方法，还涉及一种装置。
背景技术
电力企业是能源生产企业，但是在电能的生产、传输和使用过程中，存在着巨大的浪费。配电网损耗占整体损耗的比例较大，降低配电网的电能损耗是整个电网降损工作的重要一环，根据数据进行统计分析，有较多数量的10kV线路线损率达到10％～20％甚至更高。因此，开展配电网降损工作十分迫切，意义重大。
在对配电网进行节能优化的过程中，需要考虑电压和无功的关系、有功和无功的关系、调压和投切电容的关系，可控手段包括配电网无功设备、配变调档以及与上级AVC系统协调等，大多是采用无功补偿设备进行调节。然而，无功补偿设备是离散设备，且数量较多，在节能优化过程中确定无功补偿设备的具体应用方法时，常规的线性优化算法无法适用，改进遗传算法、蚁群算法等离散性优化算法由于种群规模和效率问题，几乎也是不可能得到最优解，因此应用于配电网节能优化中得到的节能效果不佳。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种配电网节能控制优化方法，针对于配电网的电网设备特性和运行特征，利用解耦迭加优化技术实现修正，直至系统运行在一个最优区域中，可以减少供电和用电企业的损失，实现配电网的节能控制，使供电系统能够更经济地运行。本发明的目的之二是提供一种配电网节能控制优化装置。
本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：
该种配电网节能控制优化方法，包括以下步骤：
步骤1：获取配电网的拓扑结构和运行数据；
步骤2：基于所述配电网的拓扑结构，判断所述配电网的运行数据是否位于最优区域；
步骤3：如果是，确定配电网最优节能运行；如果否，重复执行解耦迭加处理，直至配电网的运行数据位于最优区域。
进一步，步骤3)中所述重复执行解耦迭加处理即重复执行以下步骤：
步骤3.1：调整经济电压：根据配电网所带负荷计算经济电压，将配电网的运行电压调整至经济区间；
步骤3.2：进行低压电网线路三相有功不平衡调整；
步骤3.3：进行台区低压侧三相有功不平衡调整；
步骤3.4：进行无功潮流调整：当低压电网三相有功不平衡调整闭锁解除后或无有功不平衡动作时，进行无功潮流调整，通过定补和共补对配变无功和配变低压侧无功进行整体补偿，在补偿不足的情况下再辅以分组补偿对分相无功进行补偿。
本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的：
该种配电网节能控制优化装置，包括
获取模块：用于获取配电网的拓扑结构和运行数据；
最优判断模块：与获取模块相联接，基于所述配电网的拓扑结构，用于判断所述配电网的运行数据是否位于最优区域；
解耦迭加处理模块：与最优判断模块相联接，当配电网的运行数据未处于最优区域时，通过本模块重复执行解耦迭加处理，直至配电网的运行数据位于最优区域；
最优确定模块：用于配合解耦迭加处理模块，确定配电网的运行数据位于最优区域。
进一步，所述解耦迭加处理模块还包括经济电压调整单元、第一有空调整单元、第二有功调整单元和无功潮流调整单元。
本发明的有益效果是：
本发明针对配电网的电网设备特性和运行特征，采用与配电网的电网设备特性和运行特征完全符合的解耦迭加优化技术，将无功和电压、无功和有功、台区有功和低压电网有功进行解耦，先电压后无功，先无功后有功，先低压有功后台区有功，采用递阶的解决方案来对配电网运行数据进行修正调整，使系统始终运行在损耗较小的最优区域，有效减少了供电企业的损失，实现配电网的节能控制，使供电系统能够更经济地运行。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
附图1为本发明的配电网节能控制优化方法的流程图；
附图2为本发明的配电网节能控制优化方法的具体步骤流程图；
附图3为本发明的配电网节能控制优化装置的结构框图；
附图4为本发明的配电网节能控制优化装置的具体结构框图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1和图2所示，本发明的配电网节能控制优化方法，包括以下步骤：
步骤1：获取配电网的拓扑结构和运行数据；
步骤2：基于所述配电网的拓扑结构，判断所述配电网的运行数据是否位于最优区域；
步骤3：如果是，确定配电网最优节能运行；如果否，重复执行解耦迭加处理，直至配电网的运行数据位于最优区域。
其中，步骤3)中所述重复执行解耦迭加处理即重复执行以下步骤：
步骤3.1：调整经济电压：根据配电网所带负荷计算经济电压，将配电网的运行电压调整至经济区间，根据有功损耗与电阻和电压的关系，在电压处于最经济值时，电网的有功损耗最小；
步骤3.2：进行低压电网线路三相有功不平衡调整；优先进行低压电网线路三相不平衡调整，低压电网线路三相有功不平衡调整依赖在低压电网中的换相开关，所以换相开关的数量设计和安装位置非常关键，但是总的来说，只有相对的平衡，没有绝对的平衡，低压电网线路三相有功不平衡调整受换相开关部署的因素影响，只能是粗放性的调整，因为换相开关的数量必须保持在合理的范围内，但是相对于原先的数值，调整之后的不平衡率预计可以在原先基础上降低60％以上；
步骤3.3：进行台区低压侧三相有功不平衡调整；在本步骤中，台区的有功不平衡调整受原理和电容装备的影响，有功电流转移效率约为电容容量的三分之一到四分之一，且在调整过程中将对影响的相补偿无功，因此，更适用在低压电网调整完毕后、无功潮流调整前进行增益调控，使得整个台区低压电网有功三相不平衡率最低，低压电网三相有功不平衡(特别是通过相间电容进行三相有功不平衡调整)调整后，需要一个闭锁时间(1～2分钟)，在此时间暂停无功潮流调整，禁止电容器投退；
步骤3.4：进行无功潮流调整：当低压电网三相有功不平衡调整闭锁解除后或无有功不平衡动作时，进行无功潮流调整，通过定补和共补对配变无功和配变低压侧无功进行整体补偿，在补偿不足的情况下再辅以分组补偿对分相无功进行补偿。实现配变高压侧无功的零交换，及配变低压侧三相无功不平衡度的调整，实现无功的就地平衡，使配电网中无功流动最小，实现无功损耗在当前负载下的最低。
如图3和图4所示，本发明的配电网节能控制优化装置，包括
(1)获取模块：用于获取配电网的拓扑结构和运行数据；
(2)最优判断模块：与获取模块相联接，基于所述配电网的拓扑结构，用于判断所述配电网的运行数据是否位于最优区域；
(3)解耦迭加处理模块：与最优判断模块相联接，当配电网的运行数据未处于最优区域时，通过本模块重复执行解耦迭加处理，直至配电网的运行数据位于最优区域；
(4)最优确定模块：用于配合解耦迭加处理模块，确定配电网的运行数据位于最优区域。
其中，解耦迭加处理模块还包括经济电压调整单元、第一有功调整单元、第二有功调整单元和无功潮流调整单元。分别用于经济电压调整、有功调整和无功潮流调整。
本发明采用与配电网的电网设备特性和运行特征完全符合的解耦迭加优化技术，将无功和电压、无功和有功、台区有功和低压电网有功进行解耦，先电压后无功，先无功后有功，先低压有功后台区有功，采用递阶的解决方案来对配电网运行数据进行修正调整，使系统始终运行在损耗较小的最优区域，有效减少了供电企业的损失，实现配电网的节能控制，使供电系统能够更经济地运行。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.配电网节能控制优化方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：获取配电网的拓扑结构和运行数据；
步骤2：基于所述配电网的拓扑结构，判断所述配电网的运行数据是否位于最优区域；
步骤3：如果是，确定配电网最优节能运行；如果否，重复执行解耦迭加处理，直至配电网的运行数据位于最优区域。
2.根据权利要求1所述的配电网节能控制优化方法，其特征在于：步骤3)中所述重复执行解耦迭加处理即重复执行以下步骤：
步骤3.1：调整经济电压：根据配电网所带负荷计算经济电压，将配电网的运行电压调整至经济区间；
步骤3.2：进行低压电网线路三相有功不平衡调整；
步骤3.3：进行台区低压侧三相有功不平衡调整；
步骤3.4：进行无功潮流调整：当低压电网三相有功不平衡调整闭锁解除后或无有功不平衡动作时，进行无功潮流调整，通过定补和共补对配变无功和配变低压侧无功进行整体补偿，在补偿不足的情况下再辅以分组补偿对分相无功进行补偿。
3.配电网节能控制优化装置，其特征在于：所述装置包括
获取模块：用于获取配电网的拓扑结构和运行数据；
最优判断模块：与获取模块相联接，基于所述配电网的拓扑结构，用于判断所述配电网的运行数据是否位于最优区域；
解耦迭加处理模块：与最优判断模块相联接，当配电网的运行数据未处于最优区域时，通过本模块重复执行解耦迭加处理，直至配电网的运行数据位于最优区域；
最优确定模块：用于配合解耦迭加处理模块，确定配电网的运行数据位于最优区域。
4.根据权利要求3所述的配电网节能控制优化装置，其特征在于：所述解耦迭加处理模块还包括经济电压调整单元、第一有空调整单元、第二有功调整单元和无功潮流调整单元。
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| CN201710477624.6A Pending CN107437801A (zh) | 2017-06-20 | 2017-06-20 | 配电网节能控制优化方法及装置 |
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| CN103746394A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-23 | 国家电网公司 | 中低压配电网节电方法 |
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| CN106849122A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-06-13 | 国网浙江省电力公司金华供电公司 | 一种基于三相不平衡治理的节能控制装置及节能方法 |
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