CN109217327A - 一种220kV变电站无功补偿容量分类配置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种220kV变电站无功补偿分类配置方法,其包括步骤:步骤S1,获取220kV变电站的拓扑结构,建立220kV电网典型网架接线模型;步骤S2,将典型网架接线模型差异化,并根据变电站负载率以及110kV出线线路中电缆线路的比例,将220kV变电站进行分类;步骤S3,分别对分类后的各类变电站选取典型代表,进行仿真计算,求得变电站无功补偿的需求,然后归纳出各类型变电站无功补偿需求,形成各类220KV变电站的无功补偿分类配置表;步骤S4,将等进行无功补偿的220kV变电站按所述步骤S2进行分类,并查询所述无功补偿分类配置表,获得无功补偿配置信息。实施本发明,可以提高对220kV变电站无功补偿配置的效率。

Description

一种220kV变电站无功补偿容量分类配置方法
技术领域
本发明涉及本发明涉及电力系统无功补偿配置方法,特别是涉及一种220kV变电站无功补偿容量分类配置方法。
背景技术
在供电网中,合理地配置无功补偿装置,对电力系统的安全运行至关重要。目前,国内对于220kV变电站无功补偿配置的标准较为粗略。对于容性无功补偿容量,只做了按照主变压器容量的10~30%配置的规定,对于感性无功补偿容量,没有做出明确规定。按此原则进行无功补偿配置,不能体现适用性和经济性。同时,随着电网电缆化建设的推进,大量线路实现电缆化后,电网无功问题更加突出。由于变电站电缆出线比例不同,充电功率不同,对无功补偿的需求也不同。由于现有的变电站无功配置标准将无法直接适用于现阶段的电网现状,故需要提供一种新的变电站无功补偿分类配置方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种新的变电站无功补偿分类配置方法,提高了对220kV变电站的无功补偿配置的效率。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为提供一种220kV变电站无功补偿分类配置方法,包括步骤:
步骤S1,获取220kV变电站的拓扑结构,建立220kV电网典型网架接线模型;
步骤S2,基于不同的边界条件,并根据变电站负载率以及220kV变电站到110kV变电站的出线线路中电缆线路的比例,将220kV变电站的各典型网架接线模型进行分类;
步骤S3,分别对分类后的各类变电站选取典型代表,进行仿真计算,求得变电站无功补偿的需求,然后归纳出各类型变电站无功补偿需求,形成各类220KV变电站的无功补偿分类配置表;
步骤S4,将要进行无功补偿的220kV变电站按所述步骤S2进行分类,并查询所述无功补偿分类配置表,获得无功补偿配置信息。
优选地,在所述步骤S1中,所述220kV变电站的拓扑结构为110kV出线网架结构,分为:辐射型、T型或链型。
优选地,在步骤S2中,所述的边界条件,包括220kV变电站到110kV变电站的出线线路的类型及长度、主变压器负载率。
优选地,在步骤S2中,所述的电气特征,包括:主变压器负载率、220kV变电站到110kV变电站的出线线路长度、110kV出线电缆比例。
优选地,在所述步骤S2中,所述220kV变电站的类型包括:轻负载架空型、中等负载架空型、重负载架空型、轻负载混合型、中等负载混合型、重负载混合型、轻负载电缆型、中等负载电缆型、重负载电缆型。
优选地,在所述步骤S2中,根据下述的方法确定所述220kV变电站的类型:
变电站负载率低于20%,110kV出线中电缆线路比例低于30%的变电站确定为轻负载架空型变电站;
将变电站负载率介于20%到80%之间,110kV出线中电缆线路比例低于30%的变电站确定为中等负载架空型变电站;
将变电站负载率高于80%,110kV出线中电缆线路比例低于30%的变电站确定为重负载架空型变电站;
将变电站负载率低于20%,110kV出线中电缆线路占比介于30%~70%的变电站确定为轻负载混合型变电站;
将变电站负载率介于20%~80%,110kV出线中电缆线路中电缆线路占比介于30%~70%的变电站确定为中等负载混合型变电站;
将变电站负载率高于80%,110kV出线中电缆线路占比介于30%~70%的变电站确定为重负载混合型变电站;
将变电站负载率低于20%,110kV出线中电缆线路比例高于70%的变电站确定为轻负载电缆型变电站;
将变电站负载率介于20%~80%,110kV出线中电缆线路中电缆线路比例高于70%的变电站确定为中等负载电缆型变电站;
将变电站负载率高于80%,110kV出线中电缆线路比例高于70%的变电站确定为重负载电缆型变电站。
优选地,在所述步骤S3中,所述无功补偿分类配置表包括各类变压器所对应的感性无功补偿配置率或/及容性补偿配置率的推荐值范围。
优选地,在所述步骤S4中,具体包括:
对于一待补偿变电站,根据步骤S2中的有所不同确定其变电站的类型,查询所述无功补偿分类配置表获得其对应的感性无功补偿配置率或/及容性补偿配置率的推荐值范围。
实施本发明实施例,具有如下的有益效果:
本发明实施例通过对220kV变电站进行分类,分别选取代表性的变电站进行无功优化计算,总结同类型变电站无功配置的相同点和不同类型变电站无功配置的差异性,归纳出各类型220kV变电站的无功补偿分类配置表。对于待补偿的220kV变电站,根据其分类查询无功补偿分类配置表,即可以获得相应的感性无功补偿配置率或/及容性补偿配置率的推荐值范围,从而使对220kV变电站的无功补偿配置更加容易和准确,提高了配置的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种220kV变电站无功补偿容量分类配置方法的主流程示意图;
图2为图1中涉及后种典型网架结构示意图。
具体实施方式
下面将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的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在此,还需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
如图1所示,是本发明提供的一种220kV变电站无功补偿容量分类配置方法的主流程示意图;一并结合图2所示。在本发明实施例中,所述方法包括如下步骤:
步骤S1,获取220kV变电站的拓扑结构,建立220kV电网典型网架接线模型;所述220kV变电站的拓扑结构为110kV出线网架结构,分为:辐射型、T型或链型。
以某220kV片区为例。该片区大负荷方式下以1座220kV变电站为中心,下接有5座110kV变电站。220kV变电站有4台主变,总容量为630MVA;110kV变电站共有12台,总容量为639MVA。110kV线路共8回,总长度为29.787km,现状均为架空线路。2017年最大负荷日负荷为495.08MW,负荷水平较高。
步骤S2,基于不同的边界条件,将典型网架接线模型差异化,并根据变电站负载率以及220kV变电站到110kV变电站的出线线路中电缆线路的比例,将220kV变电站的各典型网架接线模型进行分类;
其中,所述的边界条件,包括220kV变电站到110kV变电站的出线线路的类型及长度、主变压器负载率;所述的电气特征,包括:主变压器负载率、220kV变电站到110kV变电站的出线线路长度、110kV出线电缆比例。
在所述步骤S2中,所述220kV变电站的类型包括:轻负载架空型、中等负载架空型、重负载架空型、轻负载混合型、中等负载混合型、重负载混合型、轻负载电缆型、中等负载电缆型、重负载电缆型。
在一个例子中,根据下述的方法确定所述220kV变电站的类型:
变电站负载率低于20%,110kV出线中电缆线路比例低于30%的变电站确定为轻负载架空型变电站;
将变电站负载率介于20%到80%之间,110kV出线中电缆线路比例低于30%的变电站确定为中等负载架空型变电站;
将变电站负载率高于80%,110kV出线中电缆线路比例低于30%的变电站确定为重负载架空型变电站;
将变电站负载率低于20%,110kV出线中电缆线路占比介于30%~70%的变电站确定为轻负载混合型变电站;
将变电站负载率介于20%~80%,110kV出线中电缆线路中电缆线路占比介于30%~70%的变电站确定为中等负载混合型变电站;
将变电站负载率高于80%,110kV出线中电缆线路占比介于30%~70%的变电站确定为重负载混合型变电站;
将变电站负载率低于20%,110kV出线中电缆线路比例高于70%的变电站确定为轻负载电缆型变电站;
将变电站负载率介于20%~80%,110kV出线中电缆线路中电缆线路比例高于70%的变电站确定为中等负载电缆型变电站;
将变电站负载率高于80%,110kV出线中电缆线路比例高于70%的变电站确定为重负载电缆型变电站。
在本发明实施例中,可以以图2示出的片区网架为基础,改变负荷水平及电缆线路比例,从而获得不同的变电站的类型。
步骤S3,分别对分类后的各类变电站选取典型代表,进行仿真计算,求得变电站无功补偿的需求,然后归纳出各类型变电站无功补偿需求,形成各类220KV变电站的无功补偿分类配置表;
以该片区网架为基础,改变负荷水平及电缆线路比例,分别通过仿真进行无功优化计算,片区在不同的负荷水平及电缆线路占比的情况下无功优化前后潮流结果对比分别如表1~表3所示,相应的容、感性优化补偿率如表4所示。
表1重载方式不同电缆线路占比情况下无功优化前后潮流结果对比
表2正常方式不同电缆线路占比情况下无功优化前后潮流结果对比
表3轻载方式不同电缆线路占比情况下无功优化前后潮流结果对比
表4不同负载不同电缆线路占比情况下无功优化配置需求对比
按照本发明的方法,可以对其他片区进行类似的计算,在此省略过程,综合各片区相同类型的变电站的数据,从而可以得到各类型变电站的无功配置策略。
最后对同类型的220kV变电站的无功需求进行归纳总结,得到各类型220kV变电站的无功补偿分类配置表,可以理解的是,所述归纳总结可以为采取取最大值和最小值的平均值的方式来确定相应的范围。如表5所示,即为一个举例。
表5不同负载不同电缆线路占比情况下无功优化配置需求推荐值
可理解的是,一般情况下,220kV变电站的无功电压特性存在差异,相应的无功需求也不同。电气特征相近的变电站,其无功需求类似。从上表5中可以看出,所述无功补偿分类配置表包括各类变压器所对应的感性无功补偿配置率或/及容性补偿配置率的推荐值范围。其中,架空型、混合型、电缆型在同一负荷水平下,无功优化配置呈现容性无功补偿配置率减小、感性无功补偿配置率增大的变化趋势;同一类型网架,随着负荷水平增大,无功优化配置呈现感性无功配置率减小、容性无功配置率增大的变化趋势。
步骤S4,将要进行无功补偿的220kV变电站按所述步骤S2进行分类,并查询所述无功补偿分类配置表,获得无功补偿配置信息;所述步骤S 4具体包括:
对于一待补偿变电站,根据步骤S2中的有所不同确定其变电站的类型,查询所述无功补偿分类配置表获得其对应的感性无功补偿配置率或/及容性补偿配置率的推荐值范围。
实施本发明的实施例,具有如下的有益效果:
本发明实施例通过对220kV变电站进行分类,分别选取代表性的变电站进行无功优化计算,总结同类型变电站无功配置的相同点和不同类型变电站无功配置的差异性,归纳出各类型220kV变电站的无功补偿分类配置表。对于待补偿的220kV变电站,根据其分类查询无功补偿分类配置表,即可以获得相应的感性无功补偿配置率或/及容性补偿配置率的推荐值范围,从而使对220kV变电站的无功补偿配置更加容易和准确,提高了配置的效率。
要注意的是,以上列举的仅为本发明的具体实施例,显然本发明不限于以上实施例,随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种220kV变电站无功补偿分类配置方法,其特征在于,包括步骤:
步骤S1,获取220kV变电站的拓扑结构,建立220kV电网典型网架接线模型;
步骤S2,基于不同的边界条件,将典型网架接线模型差异化,并根据变电站负载率以及220kV变电站到110kV变电站的出线线路中电缆线路的比例,将220kV变电站的各典型网架接线模型进行分类;
步骤S3,分别对分类后的各类变电站选取典型代表,进行仿真计算,求得变电站无功补偿的需求,然后归纳出各类型变电站无功补偿需求,形成各类220KV变电站的无功补偿分类配置表;
步骤S4,将待进行无功补偿的220kV变电站按所述步骤S2进行分类,并查询所述无功补偿分类配置表,获得无功补偿配置信息。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述220kV变电站的拓扑结构为110kV出线网架结构,包括:辐射型、T型或链型。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在步骤S2中,所述的边界条件,包括220kV变电站到110kV变电站的出线线路的类型及长度、主变压器负载率。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,在步骤S2中,所述的电气特征,包括:主变压器负载率、220kV变电站到110kV变电站的出线线路长度、110kV出线电缆比例。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述220kV变电站的类型包括:轻负载架空型、中等负载架空型、重负载架空型、轻负载混合型、中等负载混合型、重负载混合型、轻负载电缆型、中等负载电缆型、重负载电缆型。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述步骤S2中,根据下述的方法确定所述220kV变电站的类型:
变电站负载率低于20%,110kV出线中电缆线路比例低于30%的变电站确定为轻负载架空型变电站;
将变电站负载率介于20%到80%之间,110kV出线中电缆线路比例低于30%的变电站确定为中等负载架空型变电站;
将变电站负载率高于80%,110kV出线中电缆线路比例低于30%的变电站确定为重负载架空型变电站;
将变电站负载率低于20%,110kV出线中电缆线路占比介于30%~70%的变电站确定为轻负载混合型变电站;
将变电站负载率介于20%~80%,110kV出线中电缆线路中电缆线路占比介于30%~70%的变电站确定为中等负载混合型变电站;
将变电站负载率高于80%,110kV出线中电缆线路占比介于30%~70%的变电站确定为重负载混合型变电站;
将变电站负载率低于20%,110kV出线中电缆线路比例高于70%的变电站确定为轻负载电缆型变电站;
将变电站负载率介于20%~80%,110kV出线中电缆线路中电缆线路比例高于70%的变电站确定为中等负载电缆型变电站;
将变电站负载率高于80%,110kV出线中电缆线路比例高于70%的变电站确定为重负载电缆型变电站。
7.如权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤S3中,所述无功补偿分类配置表包括各类变压器所对应的感性无功补偿配置率或/及容性补偿配置率的推荐值范围。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述步骤S4中,具体包括:
对于一待补偿变电站,根据步骤S2中的有所不同确定其变电站的类型,查询所述无功补偿分类配置表获得其对应的感性无功补偿配置率或/及容性补偿配置率的推荐值范围。
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