CN108075466B - 一种台区低电压成因分析方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种台区低电压成因分析方法及系统,首先根据收集台区网络参数和收集台区运行参数建立台区网络拓扑及其各元件模型,然后通过潮流计算计算当前状态下的台区低电压量化评估指标——低电压指数,再在台区当前状态的基础上,采取变参量法,逐一自动调整与低电压密切相关的各个因素,直到相应指标恢复正常,分别计算调整各因素至相应指标正常时的台区低电压指数;计算调整各因素至相应指标正常时的台区低电压指数与步骤4中得到的低电压指数的差值,比较各个差值大小,差值越小,则该因素与低电压产生的相关性越强,由此得出台区低电压主要成因。该方法简单、可操作性强,可为低电压治理提供针对性决策依据。
Description
技术领域
本发明涉及低压配电网领域,具体涉及台区一种台区低电压成因分析方法及系统。
背景技术
国内外不少单位和电力研究机构对低电压成因进行了零散研究,定性地摸清了台区地电压产生的原因。电力单位根据运维经验,总结出台区低电压主要与变压器供电能力不足、线径过小、供电半径过长、无功不足、档位调整不及时、三相不平衡等因素有关。但缺乏定量分析方法和工具,无法验证各因素的影响大小,分清各因素的主次。
由于对低电压成因把握不准,很大程度上制约了低电压治理的工作成效和进度。对于具体台区的低电压问题,对相关措施的治理效果无法验证和预估,因而只能根据经验堆积技术治理措施、制定雷同的治理方案,或为保证效果盲目提高治理标准,增加了治理成本。
因此,提出台区低电压成因的指标和量化分析方法,建立量化分析平台和工具,为台区低电压治理提供行之有效的辅助分析、决策解决方案,是当前以及今后低电压治理的重要课题。
发明内容
本发明所解决的技术问题是,针对现有技术的不足,提供一种台区低电压成因分析方法及系统,对台区低电压成因开展量化分析,能够解决对台区低电压产生原因分析不准确,主次因素掌握不清楚,从而导致治理措施不具针对性等问题。
本发明拟采用以下技术方案:
一种台区低电压成因分析方法及系统,包括以下步骤:
步骤1、收集台区网络参数,包括变压器和调压器型号、连接组别、容量和变压器档数,线路架设方式(包括架空电力线路和电缆线路)、型号、长度、相数、相间距离和对地距离,电容器补偿容量、电容器位置和电容器类型,负荷数量、负荷接入点位置和负荷类型(单相、三相)等;
步骤2、收集台区运行参数,包括变压器高压侧电压、变压器和调压器运行档位、各接地点接地电阻值、电容器投切情况、典型高峰负荷期间负荷(有功、无功)等;
其中典型高峰负荷期间负荷可取高峰负荷日、周或月数据,从营销系统中获取并计算,具体根据所取周期内的各低压用户电量数据,计算用户平均功率;
其中接地点包括变压器低压接地、星型电容器、星型负荷接地,具体阻值通过实测获取;
步骤3、建立量化分析模型,即潮流计算模型,包括台区网络拓扑及其元件模型。具体为:根据收集的台区网络参数和台区运行参数,建立三相四线、单相两线等线路模型(线路模型考虑线路互感和接地电阻影响),单相、两相负荷类型和星型、三角形接法的三相负荷类型,变压器和调压器模型,以及负荷模型。变压器和调压器模型包括单相双绕组、三相双绕组两种类型,为型等值电路,并考虑非标准变比。负荷模型最终体现为不同型式的端点注入电流;结合负荷接入点和线路分支节点,抽象出电气端点,每个电气端点包括a、b、c、n三相节点及中性节点n,表示4个电气节点所对应的地理位置,电气端点不考虑用户低压接户线;并根据各设备模型连接关系和次序形成以变压器为根节点的台区网络拓扑(网络拓扑实际为建立以变压器为根节点的各类模型列表)。根据台区网络参数和台区运行参数,建立上述各种线路模型、负荷类型、变压器和调压器模型属于现有技术,见参考文献[1][2][3][4]。
步骤4、开展量化分析计算。首先在步骤3建立的潮流计算模型的基础上,利用三相四线制前推回代法和牛顿法等方法(两种潮流计算方法属于现有技术),进行台区当前状态下的潮流计算,得到台区各个电气端点的电压、电流和功率;然后根据各个电气端点的电压,判断其是否为低电压节点;对于某电气端点,若其三相电压(Uan、Ubn或Ucn)中有一相以上小于允许的电压下限值,则该电气端点为一个低电压节点;最后根据以下公式计算当前状态下的台区低电压量化评价指标——低电压指数,低电压指数为低电压用户数量(接入低电压节点的用户数量)和低电压用户的低电压跃下限值(低电压用户所接入的低电压节点的低电压跃下限值)的综合指标,为所有低电压用户的低电压跃下限值的累计和:
其中,m为台区低电压节点数量,根据潮流计算结果确定;ΔUn为台区第n个低电压节点的低电压跃下限值,n∈[1,m];ny为第n个低电压节点接入的用户数量,低电压节点接入的用户数量根据台区用户接入位置点及相序关系确定;低电压跃下限值是指低电压节点的实际电压与允许的电压下限值之差(按照GB/T 12325《电能质量供电电压偏差》的规定,220V单相供电电压偏差为标称电压的7%、-10%,即允许的电压下限值为220-220*10%=198V)。
步骤5、分析低电压成因;在台区当前状态的基础上,采取变参量法,逐一自动调整与低电压密切相关的各个因素,直到相应指标恢复正常,分别计算调整各因素至相应指标正常时的台区低电压指数;计算调整各因素至相应指标正常时的台区低电压指数与步骤4中得到的低电压指数的差值,比较各个差值大小,差值越小(负数),则该因素与低电压产生的相关性越强,由此得出台区低电压主要成因。
所述步骤5中与低电压密切相关的各个因素包括变压器档位、变压器容量、无功补偿、导线线径、三相负荷不平衡和供电半径。
所述步骤5包括:
1)调节变压器档位,步骤为:在步骤4的基础上:
1a.获取变压器当前档位(变压器当前档位初始值是根据步骤2收集的台区运行参数确定,后期为结合潮流计算值的优化调整值);
1b.再次进行潮流计算;
1c.判断是否存在变压器低压出口电压越上限;若步骤1b潮流计算得到的变压器低压出口电压超过允许的电压上限值,则存在变压器低压出口电压越上限;按照GB/T12325《电能质量供电电压偏差》的规定,220V单相供电电压偏差为标称电压的7%、-10%,即允许的电压上限值为220+220*7%=235.4V;
1d.若未越上限则将变压器当前档位调低一档,并转步骤1a;否则,若变压器低压出口电压越上限或变压器当前档位达到最低档则根据最近一次潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
2)调节变压器容量(配变增容),步骤为:在步骤4的基础上:
2a.计算台区当前负载率;
其中Pa、Pb、Pc为变压器出口处a、b、c三相功率(根据潮流计算结果确定),SN为当前变压器额定容量(初始值是根据步骤2收集的台区网络参数确定,后期为结合潮流计算值的优化调整值);
2b.判断是否存在达到重载(100%≥负载率≥80%)或过载(负载率>100%);
2c.若达到重载或过载,则将变压器额定容量向上提高一级(按50、100、200、400、630、800、1250kVA的顺序),并重新进行潮流计算,然后返回步骤2a;若台区未出现重载或过载,则根据最近一次潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
3)调节无功补偿;步骤为:在步骤4的基础上:
3a.计算台区当前功率因数和无功补偿容量;
其中Qx、Px分别为台区x相无功和有功功率(根据潮流计算结果确定);
3b.判断各相功率因数是否均小于0.9。
3c.若有一相小于0.9,增加变压器额定容量5%的无功补偿,并重新进行潮流计算,然后返回步骤3a;否则若功率因素不小于0.9,则根据最近一次潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
4)调整导线线径,步骤为:在步骤4的基础上:
4a.获取各导线当前线径;导线线径初始值根据步骤1收集的收集台区网络参数确定,后期为结合潮流计算值的优化调整值。
4b.判断是否满足规划技术原则要求;不同供电单位和地区的规划技术原则差异较大,按照《DL/T 599-2016中低压配电网改造技术导则》,A+、A、B、C类供电区域铝芯导线主干线截而不宜小于120mm2,支线不宜小于70mm2;D、E类供电区域铝芯异线主价线截面不直小于50mm2,支线不宜小于35mm2。
低压线路导线截面推荐表
4c.若不满足,则将不满足的导线线径增大一个等级,并返回步骤4a;否则若所有导线线径均满足要求,则重新进行潮流计算,并根据潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
5)调整三相负荷不平衡,步骤为:在步骤4的基础上:
5a.获取当前负荷分布及功率情况(当前负荷分布及功率情况是根据步骤1收集的台区网络参数(负荷数量、负荷接入点位置和负荷类型),后期取自三相不平衡优化调整结果);
5b.判断变压器出口三相不平衡度是否越限,按照SD 292-1988《架空配电线路及设备运行规程》,变压器的三相负荷不平衡度不应大于15%;其中,
5c.若不满足,对于变压器每回出线,按变压低压出口负荷相间平衡、分支点负荷平衡的优先级别顺序,保持用户负荷接入位置不变,重新调整负荷所在相序,并返回步骤5a;否则若三相不平衡不越限,即三相负荷不平衡度≤15%,则重新进行潮流计算,并根据潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
6)调整供电半径,步骤为:在步骤4的基础上:
6a.计算当前台区供电半径;具体方法为从变压器出口开始,求取到“末端”负荷节点导线长度最长的一条路径,“末端”负荷节点是指节点的各下级节点均无负荷,此处的上级与下级相对于变压器出口而言,上级节点更靠近变压器,下级节点更靠近线路末端;
6b.判断供电半径是否不满足规划技术原则要求;不同供电单位和地区的规划技术原则差异较大,按照《DL/T 599-2016中低压配电网改造技术导则》,低压线路的供电半径宜根据地区负荷发展确定,按负荷矩校核,原则上A+、A类供电区域供电半径不宜超过150m,B类不宜超过250m,C类不宜超过400m,D类不宜超过500m,E类供电区域供电半径应根据需要经计算确定。
低压线路供电半径推荐表
供电区域 | A<sup>+</sup>、A类 | B类 | C类 | D类 | E类 |
供电半径 | 宜<=150m | 宜<=250m | 宜<=400m | 宜<=500m | 经计算确定 |
6c.若不满足,由“末端”向前逐一判断每个负荷接入节点,若该节点供电半径不满足规划技术原则要求,则将该节点负荷转移到与之相连的上一级节点;否则若供电半径满足规划技术原则要求,则重新进行潮流计算,并根据潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
7)评价台区电压主要原因。计算1)~6)台区低电压指数与步骤4中得到的低电压指数的差值,差值越小(负数)则相关因素与低电压产生原因相关性越强,据此得出台区低电压主要成因。
本发明还提供了一种用于实施上述台区低电压成因分析方法的系统,包括拓扑搭建及参数录入模块、数据处理模块、潮流计算模块、低电压分析评估模块。拓扑搭建及参数录入模块实现台区拓扑动态搭建和仿真参数修改,为潮流计算相关基础数据提高便捷、高效、简便的收集工具。数据处理模块用于为各个子系统的数据交互提供数据接口和服务,并将低电压台区问题分析所需要的数据经程序处理以磁盘文件形式保存,供潮流计算模块读取调用。潮流计算模块能识别及读取线路、变压器等设备模型、网络拓扑关系(各设备模型连接关系、次序)和负荷模型参数,利用封装的潮流计算方法,进行三相四线制潮流计算。低电压分析评估模块能对电压、功率因素、功率损耗、低电压指数等进行分析,量化评估低电压产生原因。
有益效果:
本发明提供的这种台区低电压成因分析方法和系统,建立了三相四线制配电网络及其元件模型,完善并内置了三相四线制潮流计算模块,建立了可视化台区拓扑搭建及参数录入工具,提出了台区低电压量化评估指标——低电压指数。针对与低电压密切相关的变压器容量、变压器档位、导线线径、无功补偿、三相负荷不平衡等因素,采取变参量法,逐一自动进行单参量改变,分别计算台区低电压指数,评估引发台区低电压的主要原因。该方法简单、可操作性强,可为低电压治理提供针对性决策依据。
附图说明
图1是台区低电压成因分析方法的流程图。
图2为本发明系统的功能模块图。
具体实施方式
图1为本发明方法的方法流程图,本发明提供的这种台区低电压成因分析方法,包括如下步骤:
一种台区低电压成因分析方法及系统,包括以下步骤:
步骤1、收集台区网络参数,包括变压器和调压器型号、连接组别、容量和变压器档数,线路架设方式(包括架空电力线路和电缆线路)、型号、长度、相数、相间距离和对地距离,电容器补偿容量、电容器位置和电容器类型,负荷数量、负荷接入点位置和负荷类型(单相、三相)等;
步骤2、收集台区运行参数,包括变压器高压侧电压、变压器和调压器运行档位、各接地点接地电阻值、电容器投切情况、典型高峰负荷期间负荷(有功、无功)等;
其中典型高峰负荷期间负荷可取高峰负荷日、周或月数据,从营销系统中获取并计算,具体根据所取周期内的各低压用户电量数据,计算用户平均功率;
其中接地点包括变压器低压接地、星型电容器、星型负荷接地,具体阻值通过实测获取;
步骤3、建立量化分析模型,即潮流计算模型,包括台区网络拓扑及其元件模型。具体为:根据收集的台区网络参数和台区运行参数,建立三相四线、单相两线等线路模型(线路模型考虑线路互感和接地电阻影响),单相、两相负荷类型和星型、三角形接法的三相负荷类型,变压器和调压器模型,以及负荷模型。变压器和调压器模型包括单相双绕组、三相双绕组两种类型,为型等值电路,并考虑非标准变比。负荷模型最终体现为不同型式的端点注入电流;结合负荷接入点和线路分支节点,抽象出电气端点,每个电气端点包括a、b、c、n三相节点及中性节点n,表示4个电气节点所对应的地理位置,电气端点不考虑用户低压接户线;并根据各设备模型连接关系和次序形成以变压器为根节点的台区网络拓扑(网络拓扑实际为建立以变压器为根节点的各类模型列表)。根据台区网络参数和台区运行参数,建立上述各种线路模型、负荷类型、变压器和调压器模型属于现有技术,见参考文献[1][2][3][4]。
步骤4、开展量化分析计算。首先在步骤3建立的潮流计算模型的基础上,利用三相四线制前推回代法和牛顿法等方法(两种潮流计算方法属于现有技术),进行台区当前状态下的潮流计算,得到台区各个电气端点的电压、电流和功率;然后根据各个电气端点的电压,判断其是否为低电压节点;对于某电气端点,若其三相电压(Uan、Ubn或Ucn)中有一相以上小于允许的电压下限值,则该电气端点为一个低电压节点;最后根据以下公式计算当前状态下的台区低电压量化评价指标——低电压指数,低电压指数为低电压用户数量(接入低电压节点的用户数量)和低电压用户的低电压跃下限值(低电压用户所接入的低电压节点的低电压跃下限值)的综合指标,为所有低电压用户的低电压跃下限值的累计和:
其中,m为台区低电压节点数量,根据潮流计算结果确定;ΔUn为台区第n个低电压节点的低电压跃下限值,n∈[1,m];ny为第n个低电压节点接入的用户数量,低电压节点接入的用户数量根据台区用户接入位置点及相序关系确定;低电压跃下限值是指低电压节点的实际电压与允许的电压下限值之差(按照GB/T 12325《电能质量供电电压偏差》的规定,220V单相供电电压偏差为标称电压的7%、-10%,即允许的电压下限值为220-220*10%=198V)。
步骤5、分析低电压成因;在台区当前状态的基础上,采取变参量法,逐一自动调整与低电压密切相关的各个因素,直到相应指标恢复正常,分别计算调整各因素至相应指标正常时的台区低电压指数;计算调整各因素至相应指标正常时的台区低电压指数与步骤4中得到的低电压指数的差值,比较各个差值大小,差值越小(负数),则该因素与低电压产生的相关性越强,由此得出台区低电压主要成因。
所述步骤5中与低电压密切相关的各个因素包括变压器档位、变压器容量、无功补偿、导线线径、三相负荷不平衡和供电半径。
所述步骤5包括:
1)调节变压器档位,步骤为:在步骤4的基础上:
1a.获取变压器当前档位(变压器当前档位初始值是根据步骤2收集的台区运行参数确定,后期为结合潮流计算值的优化调整值);
1b.再次进行潮流计算;
1c.判断是否存在变压器低压出口电压越上限;若步骤1b潮流计算得到的变压器低压出口电压超过允许的电压上限值,则存在变压器低压出口电压越上限;按照GB/T12325《电能质量供电电压偏差》的规定,220V单相供电电压偏差为标称电压的7%、-10%,即允许的电压上限值为220+220*7%=235.4V;
1d.若未越上限则将变压器当前档位调低一档,并转步骤1a;否则,若变压器低压出口电压越上限或变压器当前档位达到最低档则根据最近一次潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
2)调节变压器容量(配变增容),步骤为:在步骤4的基础上:
2a.计算台区当前负载率;
其中Pa、Pb、Pc为变压器出口处a、b、c三相功率(根据潮流计算结果确定),SN为当前变压器额定容量(初始值是根据步骤2收集的台区网络参数确定,后期为结合潮流计算值的优化调整值);
2b.判断是否存在达到重载(100%≥负载率≥80%)或过载(负载率>100%);
2c.若达到重载或过载,则将变压器额定容量向上提高一级(按50、100、200、400、630、800、1250kVA的顺序),并重新进行潮流计算,然后返回步骤2a;若台区未出现重载或过载,则根据最近一次潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
3)调节无功补偿;步骤为:在步骤4的基础上:
3a.计算台区当前功率因数和无功补偿容量。
其中Qx、Px分别为台区x相无功和有功功率(根据潮流计算结果确定);
3b.判断各相功率因数是否均小于0.9。
3c.若有一相小于0.9,增加变压器额定容量5%的无功补偿,并重新进行潮流计算,然后返回步骤3a;否则若功率因素不小于0.9,则根据最近一次潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
4)调整导线线径,步骤为:在步骤4的基础上:
4a.获取各导线当前线径;导线线径初始值根据步骤1收集的收集台区网络参数确定,后期为结合潮流计算值的优化调整值。
4b.判断是否满足规划技术原则要求;不同供电单位和地区的规划技术原则差异较大,按照《DL/T 599-2016中低压配电网改造技术导则》,A+、A、B、C类供电区域铝芯导线主干线截而不宜小于120mm2,支线不宜小于70mm2;D、E类供电区域铝芯异线主价线截面不直小于50mm2,支线不宜小于35mm2。
低压线路导线截面推荐表
4c.若不满足,则将不满足的导线线径增大一个等级,并返回步骤4a;否则若所有导线线径均满足要求,则重新进行潮流计算,并根据潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
5)调整三相负荷不平衡,步骤为:在步骤4的基础上:
5a.获取当前负荷分布及功率情况(当前负荷分布及功率情况是根据步骤1收集的台区网络参数(负荷数量、负荷接入点位置和负荷类型),后期取自三相不平衡优化调整结果);
5b.判断变压器出口三相不平衡度是否越限,按照SD 292-1988《架空配电线路及设备运行规程》,变压器的三相负荷不平衡度不应大于15%;其中,
5c.若不满足,对于变压器每回出线,按变压低压出口负荷相间平衡、分支点负荷平衡的优先级别顺序,保持用户负荷接入位置不变,重新调整负荷所在相序,并返回步骤5a;否则若三相不平衡不越限,即三相负荷不平衡度≤15%,则重新进行潮流计算,并根据潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
6)调整供电半径,步骤为:在步骤4的基础上:
6a.计算当前台区供电半径;具体方法为从变压器出口开始,求取到“末端”负荷节点导线长度最长的一条路径,“末端”负荷节点是指节点的各下级节点均无负荷,此处的上级与下级相对于变压器出口而言,上级节点更靠近变压器,下级节点更靠近线路末端;
6b.判断供电半径是否不满足规划技术原则要求;不同供电单位和地区的规划技术原则差异较大,按照《DL/T 599-2016中低压配电网改造技术导则》,低压线路的供电半径宜根据地区负荷发展确定,按负荷矩校核,原则上A+、A类供电区域供电半径不宜超过150m,B类不宜超过250m,C类不宜超过400m,D类不宜超过500m,E类供电区域供电半径应根据需要经计算确定。
低压线路供电半径推荐表
供电区域 | A<sup>+</sup>、A类 | B类 | C类 | D类 | E类 |
供电半径 | 宜<=150m | 宜<=250m | 宜<=400m | 宜<=500m | 经计算确定 |
6c.若不满足,由“末端”向前逐一判断每个负荷接入节点,若该节点供电半径不满足规划技术原则要求,则将该节点负荷转移到与之相连的上一级节点;否则若供电半径满足规划技术原则要求,则重新进行潮流计算,并根据潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
7)评价台区电压主要原因。计算1)~6)台区低电压指数与步骤4中得到的低电压指数的差值,差值越小(负数)则相关因素与低电压产生原因相关性越强,据此得出台区低电压主要成因。
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Claims (10)
1.一种台区低电压成因分析方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、收集台区网络参数;
步骤2、收集台区运行参数;
步骤3、根据步骤1和步骤2收集的参数建立量化分析模型,即潮流计算模型,潮流计算模型包括台区网络拓扑及其各元件模型;
步骤4、开展量化分析计算;首先在步骤3建立的潮流计算模型的基础上,进行台区当前状态下的潮流计算,得到台区各个电气端点的电压、电流和功率;然后根据各个电气端点的电压,判断其是否为低电压节点;对于某电气端点,若其三相电压中有一相以上小于允许的电压下限值,则该电气端点为一个低电压节点;最后根据以下公式计算当前状态下的台区低电压量化评价指标——低电压指数:
其中,m为台区低电压节点数量,根据步骤4中潮流计算结果确定;ΔUn为台区第n个低电压节点的低电压跃下限值,n∈[1,m];ny为第n个低电压节点接入的用户数量,低电压节点接入的用户数量根据台区用户接入位置点及相序关系确定;低电压跃下限值是指低电压节点的实际电压与允许的电压下限值之差;
步骤5、分析低电压成因;在台区当前状态的基础上,采取变参量法,逐一自动调整与低电压密切相关的各个因素,直到相应指标恢复正常,分别计算调整各因素至相应指标正常时的台区低电压指数;计算调整各因素至相应指标正常时的台区低电压指数与步骤4中得到的低电压指数的差值,比较各个差值大小,差值越小,则该因素与低电压产生的相关性越强,由此得出台区低电压主要成因。
2.根据权利要求1中所述的台区低电压成因分析方法,其特征在于,所述步骤4中潮流计算方法包括三相四线制前推回代法和牛顿法。
3.根据权利要求1中所述的台区低电压成因分析方法,其特征在于,所述步骤5中与低电压密切相关的各个因素包括变压器档位、变压器容量、无功补偿、导线线径、三相负荷不平衡和供电半径。
4.根据权利要求1中所述的台区低电压成因分析方法,其特征在于,所述步骤5包括调节变压器档位,步骤为:在步骤4的基础上:
1a.获取变压器当前档位;
1b.再次进行潮流计算;
1c.判断是否存在变压器低压出口电压越上限;若步骤1b潮流计算得到的变压器低压出口电压超过允许的电压上限值,则存在变压器低压出口电压越上限;
1d.若未越上限则将变压器当前档位调低一档,并转步骤1a;否则,若变压器低压出口电压越上限或变压器当前档位达到最低档则根据最近一次潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
5.根据权利要求1中所述的台区低电压成因分析方法,其特征在于,所述步骤5包括调节变压器容量,步骤为:在步骤4的基础上:
2a.计算台区当前负载率;
其中Pa、Pb、Pc为变压器出口处a、b、c三相功率,SN为当前变压器额定容量;
2b.判断是否存在达到重载或过载;
2c.若达到重载或过载,则将变压器额定容量向上提高一级,并重新进行潮流计算,然后返回步骤2a;若台区未出现重载或过载,则根据最近一次潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
6.根据权利要求1中所述的台区低电压成因分析方法,其特征在于,所述步骤5包括调节无功补偿;步骤为:在步骤4的基础上:
3a.计算台区当前功率因数和无功补偿容量;
其中Qx、Px分别为台区x相无功和有功功率;
3b.判断各相功率因数是否均小于0.9;
3c.若有一相小于0.9,增加变压器额定容量5%的无功补偿,并重新进行潮流计算,然后返回步骤3a;否则若功率因数不小于0.9,则根据最近一次潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
7.根据权利要求1中所述的台区低电压成因分析方法,其特征在于,所述步骤5包括调整导线线径,步骤为:在步骤4的基础上:
4a.获取各导线当前线径;
4b.判断是否满足规划技术原则要求;
4c.若不满足,则将不满足的导线线径增大一个等级,并返回步骤4a;否则若所有导线线径均满足要求,则重新进行潮流计算,并根据潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
8.根据权利要求1中所述的台区低电压成因分析方法,其特征在于,所述步骤5包括调整三相负荷不平衡,步骤为:在步骤4的基础上:
5a.获取当前负荷分布及功率情况;
5b.判断变压器出口三相不平衡度是否越限,变压器的三相负荷不平衡度不应大于15%;其中,
其中Pa、Pb、Pc为变压器出口处a、b、c三相功率;
5c.若越限,对于变压器每回出线,按变压器低压出口负荷相间平衡、分支点负荷平衡的优先级别顺序,保持用户负荷接入位置不变,重新调整负荷所在相序,并返回步骤5a;否则若三相不平衡度不越限,即三相负荷不平衡度≤15%,则重新进行潮流计算,并根据潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
9.根据权利要求1中所述的台区低电压成因分析方法,其特征在于,所述步骤5包括调整供电半径,步骤为:在步骤4的基础上:
a.计算当前台区供电半径;具体方法为从变压器出口开始,求取到“末端”负荷节点导线长度最长的一条路径,“末端”负荷节点是指节点的各下级节点均无负荷,此处的上级与下级相对于变压器出口而言,上级节点更靠近变压器,下级节点更靠近线路末端;
b.判断供电半径是否不满足规划技术原则要求;
c.若不满足,由“末端”向前逐一判断每个负荷接入节点,若该节点供电半径不满足规划技术原则要求,则将该节点负荷转移到与之相连的上一级节点;否则若供电半径满足规划技术原则要求,则重新进行潮流计算,并根据潮流计算的结果确定各低电压节点的数量和低电压跃下限值,并重新计算台区低电压指数。
10.一种台区低电压成因分析系统,其特征在于,包括拓扑搭建及参数录入模块、数据处理模块、潮流计算模块和低电压分析评估模块;拓扑搭建及参数录入模块用于实现台区拓扑动态搭建和仿真参数修改;数据处理模块用于为各个子模块的数据交互提供数据接口和服务,并将低电压台区问题分析所需要的数据经程序处理以磁盘文件形式保存,供潮流计算模块读取调用;潮流计算模块能识别及读取网络拓扑及其元件模型,利用封装的潮流计算方法,进行三相四线制潮流计算;低电压分析评估模块用于量化评估低电压产生原因;
所述系统采用权利要求1~9中任一项所述方法进行台区低电压成因分析。
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