CN109378829A - 一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法 - Google Patents
一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109378829A CN109378829A CN201811436938.2A CN201811436938A CN109378829A CN 109378829 A CN109378829 A CN 109378829A CN 201811436938 A CN201811436938 A CN 201811436938A CN 109378829 A CN109378829 A CN 109378829A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compensation
- string
- voltage
- value
- line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
- H02J3/1807—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using series compensators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开了一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法，通过根据获取的配网线路参数和负荷参数利用潮流算法得到补偿前各分段电流及节点电压加入串补，计算加入串补后补偿点的电容电抗值；利用计算的补偿点的电容电抗值，逐一计算串入串补后各分段电压，不满足要求的记录该段线损值和支路编号；根据计算得到的记录，选择出满足条件的线损最小的位置，即得到要安装的串补位置和容量，利用优化算法，在已知配网线路参数和负荷参数的条件下，可方便地计算出串补的最优安装位置和容量，保证调压和降线损最优。优化计算得到的两点补偿最优方案较单点补偿最优方案能将电压偏差控制更小，功率因数提高更多，线损减小，节约电力运行费用更多。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法。
背景技术
目前国内中低压配电网由于其负荷特性复杂和网架薄弱普遍存在供电半径较长、线路电压不合格、电压跌落频繁等问题。针对配网的电压问题，国内配电网以往采取的解决措施主要有：1)合理调整变压器的分接开关位置，但其可调范围小，不能解决整条长线路的电压问题；2)对配电网络合理改造，这是本质方面解决了问题，但工程浩大，投资大，回收期长；3)采用并联无功补偿装置，但调压效果和经济存在矛盾。
固定串联补偿装置具备负荷“自适应”电压调节特点和实时响应的特点，应用在辐射状的配电网中，可以改变配电线路的电抗，不仅能提高配电网的带载能力、提升装置安装点下游电压，还能补偿配电网中的无功功率，提高配电网的功率因数、降低配电网的线损。在线路下游负荷发生变化时，固定接入配电线路中的串联补偿装置能够及时、连续调节，减小配电线路的电压波动；串联补偿装置尤其适用于存在重载启停、电压波动问题突出的配电线路。
由于存在电压问题的配电线路往往长达几十千米，串补装置安装在不同位置时其补偿效果差别较大，而且直接影响其对配网的调压和降线损效果，因此应合理选择装置的安装位置。而且串联补偿装置的参数也对补偿效果和线损有极大的影响，选择优化的配置参数对串联补偿装置的正常工作和发挥作用尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法，包括以下步骤：
步骤1)、获取配网线路参数和负荷参数；
步骤2)、根据获取的配网线路参数和负荷参数利用潮流算法得到补偿前各分段电流及节点电压；
步骤3)、根据电网需要加入串补，加入串补后补偿点电压为1.1UN，计算加入串补后补偿点的电容电抗值；
步骤4)、根据步骤3)计算的补偿点的电容电抗值，逐一计算串入串补后各分段电压，满足要求则不记录，不满足要求的记录该段线损值和支路编号；
步骤5)、根据步骤4)计算得到的记录，选择出满足条件的线损最小的位置，即得到要安装的串补位置和容量。
进一步的，利用式求得加入串补后补偿点的电容电抗值，UN为线路额定电压，Ui为第i节点电压，Ii为第i分段线路电流。
进一步的，分段路初始值i＝1。
进一步的，调用潮流算法计算第i条分段线路串入串补后各节点电压偏差值；若电压偏差值小于预设值，则调用潮流算法计算此时的线损Pi并储存线损值和支路号；若电压偏差值大于预设值，则i+1，计算第二条分段串补后电压偏差，重复此步骤直至电压偏差在允许范围内，调用潮流计算计算此时的线损Pi并储存线损值和支路号。
进一步的，采用遍历算法从首节点到末节点沿着全线对每个点均做一次访问，通过搜索串补可安装的所有位置，计算出电压偏差在允许值范围内的所有结果，进而通过对目标函数的计算，寻找出串补的最优补偿位置和容量。
进一步的，寻优的约束条件为电压偏差小于预设值，以总线损最小为目标函数，通过比较线损，最小线损值对应的补偿点为最佳补偿点，补偿容量为最佳补偿容量，当最大电压的偏差大于电力系统规定值时，则增加补偿点数，直到各点电压偏差满足电力系统规定的电压约束条件，再计算潮流的总线损最小值。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法，通过根据获取的配网线路参数和负荷参数利用潮流算法得到补偿前各分段电流及节点电压加入串补，加入串补后补偿点电压为1.1UN，计算加入串补后补偿点的电容电抗值；利用计算的补偿点的电容电抗值，逐一计算串入串补后各分段电压，满足要求则不记录，不满足要求的记录该段线损值和支路编号；根据计算得到的记录，选择出满足条件的线损最小的位置，即得到要安装的串补位置和容量，利用优化算法，在已知配网线路参数和负荷参数的条件下，可方便地计算出串补的最优安装位置和容量，保证调压和降线损最优。优化计算得到的两点补偿最优方案较单点补偿最优方案能将电压偏差控制更小，功率因数提高更多，线损减小，节约电力运行费用更多。
附图说明
图1考虑负荷特性的配电系统潮流计算框图。
图2单点补偿结果对比图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法，包括以下步骤：
步骤1)、获取配网线路参数和负荷参数；
步骤2)、根据获取的配网线路参数和负荷参数利用潮流算法得到补偿前各分段电流及节点电压；
步骤3)、根据电网需要加入串补，加入串补后补偿点电压为1.1UN，利用式求得加入串补后补偿点的电容电抗值，UN为线路额定电压，Ui为第i节点电压，Ii为第i分段线路电流；分段路初始值i＝1；
步骤4)、调用潮流算法计算第i条分段线路串入串补后各节点电压偏差值；若电压偏差值小于预设值，则调用潮流算法计算此时的线损Pi并储存线损值和支路号；若电压偏差值大于预设值，则i+1，计算第二条分段串补后电压偏差，重复此步骤直至电压偏差在允许范围内，调用潮流计算计算此时的线损Pi并储存线损值和支路号；
步骤5)、通过比较潮流计算满足电压约束条件的线损最小值，得到最佳串补安装位置及容量。
采用遍历算法从首节点到末节点沿着全线对每个点均做一次访问，通过搜索串补可安装的所有位置，计算出电压偏差在允许值范围内的所有结果，进而通过对目标函数的计算，寻找出串补的最优补偿位置和容量。因此寻优的约束条件为电压偏差小于预设值，以总线损最小为目标函数，通过比较线损，最小线损值对应的补偿点为最佳补偿点，补偿容量为最佳补偿容量。当最大电压的偏差大于电力系统规定值时，则增加补偿点数，直到各点电压偏差满足电力系统规定的电压约束条件，再计算潮流的总线损最小值。
本发明针对10kV配网串补装置的安装位置及容量确定优化算法，得到以下结论：
(1)若配网线路只对末端负荷供电，则串补装置最佳位置在线路最远端，紧靠负荷的电源侧。
(2)若配网线路为多负荷供电，利用优化算法，在已知配网线路参数和负荷参数的条件下，可方便地计算出串补的最优安装位置和容量，以保证调压和降线损最优。
(3)优化计算得到的两点补偿最优方案较单点补偿最优方案能将电压偏差控制更小，功率因数提高更多，线损减小，节约电力运行费用更多。随补偿点增加，投资费用增大。从经济性考虑，需要综合考虑串补降线损节约电力费用和投资费用的差值，可选择出串补装置的数量。
Claims (6)
1.一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)、获取配网线路参数和负荷参数；
步骤2)、根据获取的配网线路参数和负荷参数利用潮流算法得到补偿前各分段电流及节点电压；
步骤3)、根据电网需要加入串补，加入串补后补偿点电压为1.1UN，计算加入串补后补偿点的电容电抗值；
步骤4)、根据步骤3)计算的补偿点的电容电抗值，逐一计算串入串补后各分段电压，满足要求则不记录，不满足要求的记录该段线损值和支路编号；
步骤5)、根据步骤4)计算得到的记录，选择出满足条件的线损最小的位置，即得到要安装的串补位置和容量。
2.根据权利要求1所述的一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法，其特征在于，利用式求得加入串补后补偿点的电容电抗值，UN为线路额定电压，Ui为第i节点电压，Ii为第i分段线路电流。
3.根据权利要求2所述的一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法，其特征在于，分段路初始值i＝1。
4.根据权利要求1所述的一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法，其特征在于，调用潮流算法计算第i条分段线路串入串补后各节点电压偏差值；若电压偏差值小于预设值，则调用潮流算法计算此时的线损Pi并储存线损值和支路号；若电压偏差值大于预设值，则i+1，计算第二条分段串补后电压偏差，重复此步骤直至电压偏差在允许范围内，调用潮流计算计算此时的线损Pi并储存线损值和支路号。
5.根据权利要求1所述的一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法，其特征在于，采用遍历算法从首节点到末节点沿着全线对每个点均做一次访问，通过搜索串补可安装的所有位置，计算出电压偏差在允许值范围内的所有结果，进而通过对目标函数的计算，寻找出串补的最优补偿位置和容量。
6.根据权利要求5所述的一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法，其特征在于，寻优的约束条件为电压偏差小于预设值，以总线损最小为目标函数，通过比较线损，最小线损值对应的补偿点为最佳补偿点，补偿容量为最佳补偿容量，当最大电压的偏差大于电力系统规定值时，则增加补偿点数，直到各点电压偏差满足电力系统规定的电压约束条件，再计算潮流的总线损最小值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811436938.2A CN109378829A (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811436938.2A CN109378829A (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109378829A true CN109378829A (zh) | 2019-02-22 |
Family
ID=65383135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811436938.2A Pending CN109378829A (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109378829A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110571821A (zh) * | 2019-10-12 | 2019-12-13 | 广东电网有限责任公司 | 串补装置的安装位置选择方法、装置、设备及存储介质 |
| CN111049149A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-21 | 东北电力大学 | 电网末端低电压治理方法 |
| CN113722657A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-30 | 国网河北省电力有限公司保定供电分公司 | 一种变压器电抗的优化方法及其装置、变压器 |
| CN117559460A (zh) * | 2023-11-17 | 2024-02-13 | 国网吉林省电力有限公司长春供电公司 | 基于融合终端的中低压云边协同电压控制方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2096319A1 (en) * | 1992-05-18 | 1993-11-19 | Karl-Friedrich Leowald | Method and apparatus for generating a synchronizing signal for a firing-circuit subassembly to trigger a power converter valve of a controlled series compensator |
| CN104538953A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-04-22 | 合肥工业大学 | 一种基于概率潮流控制的tcsc优化配置方法 |
| CN105244895A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-01-13 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种串联补偿位置确定方法 |
| CN105914747A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-08-31 | 国网冀北节能服务有限公司 | 串联补偿装置的位置选择方法 |
| CN106816881A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-06-09 | 全球能源互联网研究院 | 一种串联补偿装置及其容量优化方法 |
| CN108462184A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-08-28 | 昆明理工大学 | 一种电力系统线路串补优化配置方法 |
-
2018
- 2018-11-28 CN CN201811436938.2A patent/CN109378829A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2096319A1 (en) * | 1992-05-18 | 1993-11-19 | Karl-Friedrich Leowald | Method and apparatus for generating a synchronizing signal for a firing-circuit subassembly to trigger a power converter valve of a controlled series compensator |
| CN104538953A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-04-22 | 合肥工业大学 | 一种基于概率潮流控制的tcsc优化配置方法 |
| CN105244895A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-01-13 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种串联补偿位置确定方法 |
| CN105914747A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-08-31 | 国网冀北节能服务有限公司 | 串联补偿装置的位置选择方法 |
| CN106816881A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-06-09 | 全球能源互联网研究院 | 一种串联补偿装置及其容量优化方法 |
| CN108462184A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-08-28 | 昆明理工大学 | 一种电力系统线路串补优化配置方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨兰均等: "末端大负荷10kV配电线路串联补偿装置参数优化", 《高电压技术》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110571821A (zh) * | 2019-10-12 | 2019-12-13 | 广东电网有限责任公司 | 串补装置的安装位置选择方法、装置、设备及存储介质 |
| CN111049149A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-21 | 东北电力大学 | 电网末端低电压治理方法 |
| CN111049149B (zh) * | 2019-12-10 | 2022-09-09 | 东北电力大学 | 电网末端低电压治理方法 |
| CN113722657A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-30 | 国网河北省电力有限公司保定供电分公司 | 一种变压器电抗的优化方法及其装置、变压器 |
| CN113722657B (zh) * | 2021-08-12 | 2024-04-02 | 国网河北省电力有限公司保定供电分公司 | 一种变压器电抗的优化方法及其装置、变压器 |
| CN117559460A (zh) * | 2023-11-17 | 2024-02-13 | 国网吉林省电力有限公司长春供电公司 | 基于融合终端的中低压云边协同电压控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109378829A (zh) | 一种末端大负荷配电线路串联补偿装置参数优化方法 | |
| US8761954B2 (en) | Devices and methods for decentralized coordinated volt/VAR control | |
| CN105703374B (zh) | 一种基于新型城镇化的低电压治理措施优选方法 | |
| CN111049149B (zh) | 电网末端低电压治理方法 | |
| CN106208031B (zh) | 直流微网中可抑制环流的改进下垂控制方法和系统 | |
| Chanda et al. | Implementation of non-intrusive energy saving estimation for Volt/VAr control of smart distribution system | |
| CN103972894A (zh) | 电力电子变压器的控制方法及系统 | |
| CN103178764A (zh) | 柔性直流输电联接变压器有载分接开关的调节方法及系统 | |
| CN110311403A (zh) | 基于分布式光伏发电的低压配电网电压功率综合控制方法 | |
| CN101667012A (zh) | 基于强化学习自适应比例积分微分配电静止同步补偿器控制方法 | |
| CN111614117A (zh) | 集中式光伏电站暂态电压扰动快速响应控制方法 | |
| CN105406488A (zh) | 一种基于光伏逆变器无功调节的过电压抑制方法 | |
| CN108092281B (zh) | 一种多并网光伏逆变器系统无功分配方法 | |
| Dou et al. | A nonintrusive control strategy using voltage and reactive power for distribution systems based on PV and the nine-zone diagram | |
| US20040090214A1 (en) | Hybrid reactive power compensation device | |
| CN111600312A (zh) | 一种基于无功补偿的供电台区末端低电压分布式治理方法 | |
| CN203983991U (zh) | 电力电子变压器的控制系统 | |
| CN207612193U (zh) | Boost-PFC电路的控制装置和变频设备 | |
| CN102651549A (zh) | 自寻优多级电压无功控制方法 | |
| CN109921407A (zh) | 一种面向直流微电网电流分配的二次调控器、系统和方法 | |
| CN108134397A (zh) | 一种基于集中式光伏逆变器的无功自动补偿方法 | |
| CN103346574B (zh) | 一种电气化铁路牵引变55kV侧静止无功补偿装置的控制方法 | |
| CN108110775A (zh) | 一种基于集中式光伏逆变器的变压器无功补偿控制方法 | |
| CN207339662U (zh) | 一种用于高速公路供配电源端电源柜 | |
| CN105098801A (zh) | 一种适应多种能源接入的电力系统无功电压快速协调控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190222 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |