CN108808686B - 一种配电馈线自适应调压整定算法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种配电馈线自适应调压整定算法，包括：采集不同时间断面上的母线负荷参数与各馈线负荷参数；通过比较各个时间断面上的母线负荷参数和各馈线负荷参数，确定母线总负荷的最大、最小运行方式，确定各馈线负荷的最大、最小运行方式；根据母线总负荷的最大、最小运行方式分别对应的母线负荷参数，计算总体负荷变化电压调节范围；根据总体负荷变化电压调节范围整定各馈线末端电压；将各馈线负荷的最大、最小运行方式对应的馈线末端电压整定至母线电压，得到各馈线对母线电压的电压需求范围；整合总体负荷变化电压调节范围和电压需求范围，得到自适应电压调节的调节范围。本申请具有简单、可靠、成本低的显著优点。

Description

一种配电馈线自适应调压整定算法

技术领域

本申请涉及配电技术领域，尤其涉及一种配电馈线自适应调压整定算法。

背景技术

电压是衡量电能质量的基本指标之一，是反映电力系统无功功率平衡和合理分布的标志，电压不合格会对电网造成严重的危害。电压偏移过大，会影响工农业生产的质量和产量，损坏电力设备，甚至引起系统性“电压崩溃”，造成大面积停电。调节电力系统的电压，使其变化不超过规定的允许范围，是保证电力系统的稳定水平及各种电力设备和电器的安全、经济运行的重要手段。

现有技术中，常用电压调整方法有以下几种：(1)增减无功功率进行调压，如发电机、调相机、并联电容器、并联电抗器调压。(2)改变有功功率和无功功率的分布进行调压，如调压变压器、改变变压器分接头调压。(3)改变网络参数进行调压，如串联电容器、投停并列运行变压器、投停空载或轻载高压线路调压。特殊情况下有时采用调整用电负荷或限电的方法调整电压。

其中，利用调压器调压主要有两种技术方案，常规方案是自适应智能调压器安装在10kV馈线出线位置，该方案控制直接，策略灵活，实施方便，但是每条馈线都需要安装一台设备，投资较大。第二种方案是将自适应智能调压器安装于10kV母线位置，该方案大大节省了投资，但需要前期严格的整定计算。

发明内容

本申请提供了一种配电馈线自适应调压整定算法，以解决自适应智能调压器安装于10kV母线位置时整定计算的问题。

本申请提供了一种配电馈线自适应调压整定算法，该方法包括：

采集不同时间断面上的母线负荷参数与各馈线负荷参数，所述母线负荷参数包括母线总负荷有功功率与母线总负荷无功功率，所述馈线负荷参数包括馈线末端电压与馈线负荷；

通过比较各个所述时间断面上的母线负荷参数，确定母线总负荷的最大运行方式和最小运行方式，通过比较各个所述时间断面上的各馈线负荷参数，确定各馈线负荷的最大运行方式和最小运行方式；

根据所述母线总负荷的最大运行方式和最小运行方式分别对应的母线负荷参数，计算母线电压的总体负荷变化电压调节范围；

根据所述母线电压的总体负荷变化电压调节范围整定各所述馈线末端电压；

将各所述馈线负荷的最大运行方式和最小运行方式对应的馈线末端电压，整定至母线电压，得到各馈线对所述母线电压的电压需求范围；

整合总体负荷变化电压调节范围和各馈线对所述母线电压的电压需求范围，得到自适应电压调节的调节范围。

优选地，根据所述母线总负荷的最大运行方式和最小运行方式分别对应的母线负荷参数，计算母线电压的总体负荷变化电压调节范围，包括：

根据V_Bmax＝U_s-ΔU_Tmin≤1.07计算所述母线电压的总体负荷变化电压调节范围的最大值，其中，V_B为10kV母线电压，Us为系统等值电源，△U_T为等值电源至10kV母线电压降落；

根据V_Bmin＝U_s-ΔU_Tmax≥1计算所述母线电压的总体负荷变化电压调节范围的最小值。

优选地，

其中，ΣP、ΣQ分别为母线总负荷有功功率与无功功率，R_T、X_T分别为等值电源至10kV母线侧的电阻和电抗。

优选地，根据所述母线电压的总体负荷变化电压调节范围整定各所述馈线末端电压，包括：

根据0.93≤V_Bmax-ΔU_i≤1.07、0.93≤V_Bmin-ΔU_i≤1.07进行整定，其中，△U_i为10kV母线至馈线末端电压降落。

优选地，

其中，P_i、Q_i分别为各馈线的有功负荷和无功负荷，R_i、X_i为各馈线的电阻和电抗。

优选地，将各所述馈线负荷的最大运行方式和最小运行方式对应的馈线末端电压，整定至母线电压，得到各馈线对所述母线电压_N的电压需求范围，包括：

根据min(U₁……U_N)≥0.93、max(U₁……U_N)≤1.07以及V_B＝U_i+ΔU_i得到各馈线对所述母线电压的电压需求范围得到各馈线对所述母线电压的电压需求范围。

优选地，整合总体负荷变化电压调节范围和各馈线对所述母线电压的电压需求范围，包括：计算总体负荷变化电压调节范围和各馈线对所述母线电压的电压需求范围的交集。

本申请提供的配电馈线自适应调压整定算法的有益效果包括：

本申请提供的配电馈线自适应调压整定算法,通过采集不同时间断面上的母线负荷参数与各馈线负荷参数，确定出母线总负荷的最大运行方式和最小运行方式以及馈线负荷的最大运行方式和最小运行方式，针对母线总负荷最大、最小运行方式和各个馈线负荷的最大、最小负荷分别进行校验，得出自适应电压调整范围,具有简单、可靠、成本低的显著优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例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为本申请实施例提供的一种自适应智能调压器装于10kV母线的位置示意图；

图2为本申请实施例提供的一种配电馈线自适应调压整定算法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1，为本申请实施例提供的一种自适应智能调压器装于10kV母线的位置示意图，如图1所示，电源1为10kV上级系统等值电源Us，电源1依次连接10kV变电站主变2、自适应智能调压器3和10kV母线4。母线4连接了5根馈线，L1-L5为各馈线阻抗，各馈线上分别连接有负载Z1-负载Z5，负载Z1-负载Z5为馈线负荷。

对自适应智能调压器3的调压算法参见图2，为本申请实施例提供的一种配电馈线自适应调压整定算法的流程示意图，如图2所示，本申请实施例提供的配电馈线自适应调压整定算法，具体包括以下步骤：

步骤S110：采集不同时间断面上的母线负荷参数与各馈线负荷参数，母线负荷参数包括母线总负荷有功功率与母线总负荷无功功率，馈线负荷参数包括馈线末端电压与馈线负荷。

具体的，通过变电站“四遥”功能，采集不同时间断面上的母线负荷参数和母线负荷参数，其中，母线负荷参数包括母线4的总有功负荷ΣP和总无功负荷ΣQ，总有功负荷ΣP等于与母线4相连接的所有馈线有功负荷P_i(本实施例中，i取值为1,2,3,4)之和，总无功负荷ΣQ等于与母线4相连接的所有馈线无功负荷Q_i之和；馈线负荷参数包括包括馈线末端电压U_i、各馈线有功负荷P_i、各馈线无功负荷Q_i。

步骤S120：通过比较各个时间断面上的母线负荷参数，确定母线总负荷的最大运行方式和最小运行方式，通过比较各个时间断面上的各馈线负荷参数，确定各馈线负荷的最大运行方式和最小运行方式。

具体的，对各个时间断面上采集的数据进行比较，确定母线总负荷的最大最小运行方式及馈线负荷的最大最小运行方式。

步骤S130：根据母线总负荷的最大运行方式和最小运行方式分别对应的母线负荷参数，计算母线电压的总体负荷变化电压调节范围。

具体的，根据国标，10kV母线电压应在10kV-10.7kV之间，即有：

式(1)中，

其中，V_B为10kV母线电压，U_s为系统等值电源，△U_T为等值电源至10kV母线的电压降落，R_T、X_T分别为等值电源至10kV母线侧的电阻和电抗。

步骤S140：根据母线电压的总体负荷变化电压调节范围整定各馈线末端电压。

具体的，根据由母线总负荷整定得出的母线电压，整定各馈线末端电压到要求范围，△U_i按馈线最大、最小负荷两种情况进行计算：

式(3)中，

其中，△U_i为10kV母线至馈线末端电压降落，P_i、Q_i分别为各馈线的有功负荷和无功负荷，R_i、X_i为各馈线的电阻和电抗。

步骤S150：将各馈线负荷的最大运行方式和最小运行方式对应的馈线末端电压，整定至母线电压，得到各馈线对母线电压的电压需求范围。

具体的，为使各个时间断面采集到的馈线末端电压U_i满足要求，分别限定各馈线最大最小运行方式对应的电压值(限定馈线末端电压最大不能超过10.7kV，最小不能低于9.3kV)，整定后归算至对应的10kV母线电压，得到此时母线电压的范围。

V_B＝U_i+ΔU_i (6)

由式(5)和式(6)确定母线电压，整定出母线电压理应的范围。

步骤S160：整合总体负荷变化电压调节范围和各馈线对母线电压的电压需求范围，得到自适应电压调节的调节范围。

具体的，综合式(1)—式(6)，由馈线最大最小负荷整定得出的母线电压范围：

0.93+min(ΔU_i)≤V_B≤1.07+max(ΔU_i) (7)

由母线总负荷整定得出的母线电压范围：

取式(7)和式(8)两式的交集，可得安装于10kV母线位置调压器电压调整范围。

本实施例中，式(1)-(8)中所有变量及参数均为标幺值。

由上述实施例可见，本申请提供的配电馈线自适应调压整定算法,通过采集不同时间断面上的母线负荷参数与各馈线负荷参数，确定出母线总负荷的最大运行方式和最小运行方式以及馈线负荷的最大运行方式和最小运行方式，针对母线总负荷最大、最小运行方式和各个馈线负荷的最大、最小负荷分别进行校验，得出自适应电压调整范围,具有简单、可靠、成本低的显著优点。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (6)

1.一种配电馈线自适应调压整定算法，其特征在于，包括：

S110：采集不同时间断面上的母线负荷参数与各馈线负荷参数，所述母线负荷参数包括母线总负荷有功功率与母线总负荷无功功率，所述馈线负荷参数包括馈线末端电压与馈线负荷；

S120：通过比较各个所述时间断面上的母线负荷参数，确定母线总负荷的最大运行方式和最小运行方式，通过比较各个所述时间断面上的各馈线负荷参数，确定各馈线负荷的最大运行方式和最小运行方式；

S130：根据所述母线总负荷的最大运行方式和最小运行方式分别对应的母线负荷参数，计算母线电压的总体负荷变化电压调节范围；

S140：根据所述母线电压的总体负荷变化电压调节范围整定各所述馈线末端电压；

S150：将各所述馈线负荷的最大运行方式和最小运行方式对应的馈线末端电压，整定至母线电压，得到各馈线对所述母线电压的电压需求范围；

S160：计算总体负荷变化电压调节范围和各馈线对所述母线电压的电压需求范围的交集，得到自适应电压调节的调节范围。

2.如权利要求1所述的配电馈线自适应调压整定算法，其特征在于，根据所述母线总负荷的最大运行方式和最小运行方式分别对应的母线负荷参数，计算母线电压的总体负荷变化电压调节范围，包括：

根据V_Bmax＝U_s-ΔU_Tmin≤1.07计算所述母线电压的总体负荷变化电压调节范围的最大值，其中，V_B为10kV母线电压，Us为系统等值电源，△U_T为等值电源至10kV母线电压降落；

根据V_Bmin＝U_s-ΔU_Tmax≥1计算所述母线电压的总体负荷变化电压调节范围的最小值。

3.如权利要求2所述的配电馈线自适应调压整定算法，其特征在于，

其中，ΣP、ΣQ分别为母线总负荷有功功率与无功功率，R_T、X_T分别为等值电源至10kV母线侧的电阻和电抗。

4.如权利要求1所述的配电馈线自适应调压整定算法，其特征在于，根据所述母线电压的总体负荷变化电压调节范围整定各所述馈线末端电压，包括：

根据0.93≤V_Bmax-ΔU_i≤1.07、0.93≤V_Bmin-ΔU_i≤1.07进行整定，其中，△U_i为10kV母线至馈线末端电压降落。

5.如权利要求4所述的配电馈线自适应调压整定算法，其特征在于，

其中，P_i、Q_i分别为各馈线的有功负荷和无功负荷，R_i、X_i为各馈线的电阻和电抗，U_i为各馈线的馈线末端电压。

6.如权利要求1所述的配电馈线自适应调压整定算法，其特征在于，将各所述馈线负荷的最大运行方式和最小运行方式对应的馈线末端电压，整定至母线电压，得到各馈线对所述母线电压的电压需求范围，包括：

根据min(U₁……U_N)≥0.93、max(U₁……U_N)≤1.07以及V_B＝U_i+ΔU_i得到各馈线对所述母线电压的电压需求范围，其中，U_i为各馈线的馈线末端电压。

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