CN110165680A - 无源配电网电压控制方法、装置、控制设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种无源配电网电压控制方法、装置、控制设备和存储介质。所述方法包括：采集配电线路上当前补偿点的当前运行数据；基于功率因数修正式处理当前补偿功率因数值得到补偿功率因数修正值，并处理配电线路的预设基础功率因数控制限值，得到基础功率因数修正控制限值；根据基础功率因数修正控制限值、当前电流值、当前补偿点至配电线路首端的线路长度、配电线路的总线路长度、以及当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到当前补偿点的动态功率因数修正控制限值；基于动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值、当前电压值和当前补偿点的上限电压，对当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制，提高了配电线路电压的控制效果。
Description
技术领域
本申请涉及电力系统的无功电压控制技术领域，特别是涉及一种无源配电网电压控制方法、装置、控制设备和存储介质。
背景技术
随着国家经济发展与人民生活水平的提高，用户对电压质量提出了越来越高的要求，电压质量问题已成为电网公司关注的焦点问题。电网公司一般通过变压器档位调节、无功补偿等手段进行配电网电压的调控，其中变压器档位调节频率较低，一般为一季度一次，电容器等的无功补偿调节则是配电网日常调控的主要手段。
受配电网建设资金影响，在配电网中，只有部分配电变压器节点安装有补偿电容器。目前的配电网电压控制方法为，补偿电容器通过本地监测，控制补偿点功率因数在0.90～0.95之间。这种控制方法仅能实现电容器安装配变台区的无功补偿，并未考虑10kV配电线路层面的整体无功协调。在实际运行中，若补偿节点无功负荷较小而其它未补偿节点无功负荷较大，则会出现补偿电容器不投入闲置、线路首端大量下送无功的现象，因此，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统配电线路电压控制技术的控制效果差。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高控制效果的无源配电网电压控制方法、装置、控制设备和存储介质。
为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种无源配电网电压控制方法，包括以下步骤：
采集配电线路上当前补偿点的当前运行数据；当前运行数据包括当前电压值、当前电流值和当前补偿功率因数值；
基于功率因数修正式，处理当前补偿功率因数值得到补偿功率因数修正值；并基于功率因数修正式，处理配电线路的预设基础功率因数控制限值，得到基础功率因数修正控制限值；
根据基础功率因数修正控制限值、当前电流值、当前补偿点至配电线路首端的线路长度、配电线路的总线路长度、以及当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到当前补偿点的动态功率因数修正控制限值；
基于动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值、当前电压值和当前补偿点的上限电压，对当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制。
在其中一个实施例中，基于动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值、当前电压值和当前补偿点的上限电压，对当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制的步骤，包括：
当当前电压值大于或等于上限电压时，逐次切断当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器，直至当前电压值小于上限电压；
或
当当前电压值大于或等于上限电压时，逐次切断当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器，直至当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器的数量为零；
或
当动态功率因数修正控制限值大于或等于补偿功率因数修正值、且当前电压值小于上限电压时，逐次投入当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器，直至动态功率因数修正控制限值小于补偿功率因数修正值；
或
当动态功率因数修正控制限值大于或等于补偿功率因数修正值、且当前电压值小于上限电压时，逐次投入当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器，直至当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器的数量为零。
在其中一个实施例中，预设基础功率因数控制限值包括首端基础功率因数控制限值和末端基础功率因数控制限值；基础功率因数修正控制限值包括首端基础功率因数修正控制限值和末端基础功率因数修正控制限值；
根据基础功率因数修正控制限值、当前电流值、当前补偿点至配电线路首端的线路长度、配电线路的总线路长度、以及当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到当前补偿点的动态功率因数修正控制限值的步骤，包括：
根据首端基础功率因数修正控制限值、末端基础功率因数修正控制限值、线路长度和总线路长度，得到当前补偿点的距离功率因数修正控制限值；
根据当前电流值和额定电流，得到当前补偿点的动态系数；
获取距离功率因数修正控制限值与动态系数的乘积，并将乘积确认为动态功率因数修正控制限值。
在其中一个实施例中，根据首端基础功率因数修正控制限值、末端基础功率因数修正控制限值、线路长度和总线路长度，得到当前补偿点的距离功率因数修正控制限值的步骤，包括：
获取首端基础功率因数修正控制限值、与末端基础功率因数修正控制限值的第一差值；
获取线路长度与总线路长度的比值，并获取比值与第一差值的乘积；
获取补偿功率因数修正值与乘积的第二差值，并将第二差值确认为距离功率因数修正控制限值。
在其中一个实施例中，根据当前电流值和额定电流，得到当前补偿点的动态系数的步骤中，基于以下公式获取动态系数：
其中，a表示低负载功率因数调整裕度；b表示高负载功率因数调整裕度；In表示当前电流值；ISn表示额定电流；β1表示负载率划分限值；β2表示高负载率划分限值。
在其中一个实施例中，还包括步骤：
在对当前补偿点内的补偿电容器完成投切控制时，采集配电线路上下一个补偿点的当前运行数据，直至对配电线路上各补偿点内的补偿电容器完成投切控制。
另一方面，本申请实施例提供了一种无源配电网电压控制装置，装置包括：
数据采集模块，用于采集配电线路上当前补偿点的当前运行数据；当前运行数据包括当前电压值、当前电流值和当前补偿功率因数值；
修正处理模块，用于基于功率因数修正式，处理当前补偿功率因数值得到补偿功率因数修正值；并基于功率因数修正式，处理配电线路的预设基础功率因数控制限值，得到基础功率因数修正控制限值；
数据处理模块，用于根据基础功率因数修正控制限值、当前电流值、当前补偿点至配电线路首端的线路长度、配电线路的总线路长度、以及当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到当前补偿点的动态功率因数修正控制限值；
判断控制模块，用于基于动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值、当前电压值和当前补偿点的上限电压，对当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制。
又一方面，本申请实施例提供了一种控制设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
再一方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
采集配电线路上当前补偿点的当前运行数据，利用功率因数修正式分别处理当前补偿功率因数值和配电线路的预设基础功率因数控制限值，对应得到补偿功率因数修正值和基础功率因数修正控制限值，再根据基础功率因数修正控制限值、当前电流值、当前补偿点至配电线路首端的线路长度、配电线路的总线路长度、以及当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到当前补偿点的动态功率因数修正控制限值，并基于动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值、当前电压值和当前补偿点的上限电压，对当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制，本申请无源配电网电压控制方法能够利用采集的当前运行数据，动态控制补偿电容器的投切，从而充分利用补偿电容器，实现了配电线路的无功协调补偿，进而，提高了配电线路电压的控制效果，提升了配电线路的电压质量。
附图说明
图1为一个实施例中无源配电网控制方法的流程示意图；
图2为一个实施例中获取动态功率因数修正控制限制值步骤的流程示意图；
图3为一个实施例中获取距离功率因数修正控制限制步骤的流程示意图；
图4为另一个实施例中无源配电网控制装置的结构框图；
图5为一个实施例中判断控制模块的结构框图；
图6为一个实施例中数据处理模块的结构框图；
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
为了解决传统配电线路电压控制技术的控制效果差的问题，在一个实施例中，参照图1所示，提供了一种无源配电网电压控制方法，包括以下步骤：
步骤S110，采集配电线路上当前补偿点的当前运行数据；当前运行数据包括当前电压值、当前电流值和当前补偿功率因数值。
需要说明的是，控制设备连接到各补偿点上，采集补偿点的当前运行数据，并依据当前运行数据实现对补偿点进行动态控制。当前补偿点是指当前次需要进行控制的补偿点。在一个示例中，可每间隔预设时长采集一次配电线路上当前补偿点的当前运行数据。在又一个示例中，在完成对所有补偿点进行控制的一个轮次之后，在下一个轮次，采集配电线路上当前补偿点的当前运行数据。
具体的，当前运行参数包括当前电压值、当前电流值和当前补偿功率因数值，其中，当前补偿功率因数值用于减少配电线路中的无功功率，降低配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗。
步骤S120，基于功率因数修正式，处理当前补偿功率因数值得到补偿功率因数修正值；并基于功率因数修正式，处理配电线路的预设基础功率因数控制限值，得到基础功率因数修正控制限值。
需要说明的是，功率因数修正式用于对数据进行修正，在一个示例中，功率因数修正式可表示为如下公式：
当前补偿功率因数值，经上述公式处理后得到补偿功率因数修正值。预设基础功率因数控制限值为对配电线路预先设备的基础功率因数控制限值，具体的，预设基础功率因数控制限值包括首端基础功率因数控制限值和末端基础功率因数控制限值其中，首端基础功率因数控制限值为对配电线路首端进行预先设置的，经上述公式处理后得到首端基础功率因数修正控制限值。末端基础功率因数控制限值为对配电线路末端进行预先设置的，经上述公式处理后得到末端基础功率因数修正控制限值。在一个示例中，当配电线路为10Kv(千伏)配电线路时，首端基础功率因数控制限值参考取值为滞后0.95，末端基础功率因数控制限值参考取值为超前0.92。
步骤S130，根据基础功率因数修正控制限值、当前电流值、当前补偿点至配电线路首端的线路长度、配电线路的总线路长度、以及当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到当前补偿点的动态功率因数修正控制限值。
需要说明的是，线路长度是指当前补偿点在配电线路上的安装点至配电线路首端的距离。总线路长度是指配电线路首端至末端的距离。动态功率因数修正控制限值用于作为是否需要对当前补偿点进行控制的判断条件。其中，当前补偿点至配电线路首端的线路长度、配电线路的总线路长度、以及当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流为当前补偿点的基础数据，以及预先存储在控制设备中，也可在执行本申请无源配电网电压控制方法时，从当前补偿点上获取。
在一个示例中，参照图2所示，预设基础功率因数控制限值包括首端基础功率因数控制限值和末端基础功率因数控制限值；基础功率因数修正控制限值包括首端基础功率因数修正控制限值和末端基础功率因数修正控制限值；
根据基础功率因数修正控制限值、当前电流值、当前补偿点至配电线路首端的线路长度、配电线路的总线路长度、以及当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到当前补偿点的动态功率因数修正控制限值的步骤，包括：
步骤S210，根据首端基础功率因数修正控制限值、末端基础功率因数修正控制限值、线路长度和总线路长度，得到当前补偿点的距离功率因数修正控制限值。
需要说明的是，在一个示例中，参照图3所示，根据首端基础功率因数修正控制限值、末端基础功率因数修正控制限值、线路长度和总线路长度，得到当前补偿点的距离功率因数修正控制限值的步骤中，包括：
步骤S310，获取首端基础功率因数修正控制限值、与末端基础功率因数修正控制限值的第一差值。
需要说明的是，在一个示例中，第一差值为对端基础功率因数修正控制限值和末端基础功率因数修正控制限值直接求差获得。在又一个示例中，第一差值为对端基础功率因数修正控制限值和末端基础功率因数修正控制限值直接求差，并对求差结果利用优化系数进行优化获得。
步骤S320，获取线路长度与总线路长度的比值，并获取比值与第一差值的乘积。
需要说明的是，在一个示例中，比值可对线路长度和总线路长度直接求商获得；乘积可对上述比值和步骤S310中所述的第一差值直接求积获得。在又一个示例中，比值可对线路长度和总线路长度求商，并对求商结果利用优化系数进行优化获得；乘积可对上述比值和步骤S310中所述的第一差值求积，并对求积结果利用优化系统进行优化获得。
步骤S330，获取补偿功率因数修正值与乘积的第二差值，并将第二差值确认为距离功率因数修正控制限值。
需要说明的是，在一个示例中，第二差值可对补偿功率因数修正值和步骤S320中所述的乘积直接求差获得。在又一个示例中，第二差值可对补偿功率因数修正值和步骤S320中所述的乘积求差，并对求差结果利用优化系数进行优化获得。
进一步的，基于以下公式获取距离功率因数修正控制限值：
其中，表示第n个补偿点的距离功率因数修正控制限值，表示首端基础功率因数修正控制限值；表示末端基础功率因数修正控制限值；Ln表示第n个补偿点距离配电线路首端的距离；L表示配电线路的总线路长度。
步骤S220，根据当前电流值和额定电流，得到当前补偿点的动态系数；
步骤S230，获取距离功率因数修正控制限值与动态系数的乘积，并将乘积确认为动态功率因数修正控制限值。
需要说明的是，在一个示例中，
根据当前电流值和额定电流，得到当前补偿点的动态系数的步骤中，基于以下公式获取动态系数：
其中，a表示低负载功率因数调整裕度；b表示高负载功率因数调整裕度；In表示第n个补偿点的当前电流值；ISn表示第n个补偿点的额定电流；β1表示负载率划分限值；β2表示高负载率划分限值。其中，在一个示例中，a的取值区间为(0.05，0.15)，b的取值区间为(0.05，0.1)，β1取值为20％，β2取值为80％。
进一步的，基于以下公式获取动态功率因数修正控制限值：
其中，表示动态功率因数修正控制限值。
步骤S140，基于动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值、当前电压值和当前补偿点的上限电压，对当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制。
需要说明的是，在控制设备获取到动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值、当前电压值后、并根据当前补偿点的上限电压，对当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制。
在一个示例中，基于动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值、当前电压值和当前补偿点的上限电压，对当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制的步骤，包括：
当当前电压值大于或等于上限电压时，逐次切断当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器，直至当前电压值小于上限电压；
或
当当前电压值大于或等于上限电压时，逐次切断当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器，直至当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器的数量为零。
需要说明的是，当当前电压值大于或等于上限电压时(说明当前补偿点过载)，对当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器进行一次切断后，再重复步骤S110至步骤S130，重新获取动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值和当前电压值，并重新判断，若动态功率因数修正控制限值仍大于或等于补偿功率因数修正值、且当前电压值仍大于或等于上限电压，则进入下一次切断，直至当前电压值小于上限电压。其中，切断当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器的方式可多种多样，例如，每次切断一个处于投入状态的补偿电容器，或同时切断多个处于投入状态的补偿电容器；每次切断一组处于投入状态的补偿电容器，或同时切断多组处于投入状态的补偿电容器；可每次切断相同数量的处于投入状态的补偿电容器，也可每次切断不同数量的处于投入状态的补偿电容器。
进一步的，当将全部的处于投入状态的补偿电容器切断后，无论当前电压值与上限电压的大小关系如何，都停止对当前补偿点进行控制。
在又一个实施例中，基于动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值、当前电压值和当前补偿点的上限电压，对当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制步骤，包括：
当动态功率因数修正控制限值大于或等于补偿功率因数修正值、且当前电压值小于上限电压时，逐次投入当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器，直至动态功率因数修正控制限值小于补偿功率因数修正值；
或
当动态功率因数修正控制限值大于或等于补偿功率因数修正值、且当前电压值小于上限电压时，逐次投入当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器，直至当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器的数量为零。
需要说明的是，当动态功率因数修正控制限值大于或等于补偿功率因数修正值、且当前电压值小于电压时(说明当前补偿点欠载)，对当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器进行一次投入后，再重复步骤S110至步骤S130，重新获取动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值和当前电压值，并重新判断，若动态功率因数修正控制限值仍大于或等于补偿功率因数修正值、且当前电压值仍小于上限电压，则进入下一次仍，直至动态功率因数修正控制限值小于补偿功率因数修正值。其中，投入当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器的方式可多种多样，例如，每次投入一个切断状态的补偿电容器，或同时投入多个处于切断状态的补偿电容器；每次投入一组处于切断状态的补偿电容器，或同时投入多组处于切断状态的补偿电容器；可每次投入相同数量的处于切断状态的补偿电容器，也可每次投入不同数量的处于切断状态的补偿电容器。
进一步的，当将全部的处于切断状态的补偿电容器投入后，无论动态功率因数修正控制限值与补偿功率因数修正值的大小关系以及当前电压值与上限电压的大小关系如何，都停止对当前补偿点进行控制。
在对当前补偿点完成控制后，需要对下一个补偿点进行控制，直至对配电线路上所有的补偿点进行控制，其中一个示例中，还包括步骤：在对当前补偿点内的补偿电容器完成投切控制时，采集配电线路上下一个补偿点的当前运行数据，直至对配电线路上各补偿点内的补偿电容器完成投切控制。需要说明的是，对前补偿点完成控制包括对当前补偿点的补偿电容器进行投切控制使之恢复正常状态，也可指当前补偿点本身就处于正常状态。
本申请无源配电网电压控制方法的各实施例中，采集配电线路上当前补偿点的当前运行数据，利用功率因数修正式分别处理当前补偿功率因数值和配电线路的预设基础功率因数控制限值，对应得到补偿功率因数修正值和基础功率因数修正控制限值，再根据基础功率因数修正控制限值、当前电流值、当前补偿点至配电线路首端的线路长度、配电线路的总线路长度、以及当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到当前补偿点的动态功率因数修正控制限值，并基于动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值、当前电压值和当前补偿点的上限电压，对当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制，本申请无源配电网电压控制方法能够利用采集的当前运行数据，动态控制补偿电容器的投切，从而充分利用补偿电容器，实现了配电线路的无功协调补偿，进而，提高了配电线路电压的控制效果，提升了配电线路的电压质量。
为了便于理解本申请无源配电网电压控制方法，现以南方某地区的一条10kV配电线路作为实例对本申请进行说明：
(1)获取配电线路的总线路长度L，补偿点的总数量N、各补偿点到配电线路首端的线路长度Ln、各补偿点的电压值Un、电流值In、补偿功率因数值各补偿点的配电变压器二次侧的额定电流ISn，获取到的数据如表1所示：
表1数据信息表
(2)预设配电线路的首端基础功率因数控制限值为滞后0.95，配电线路的末端基础功率因数控制限值为超前0.92；
(3)运用功率因数修正式，得到首端基础功率因数修正控制限值、末端基础功率因数修正控制限值和各补偿点的补偿功率因数修正值，计算结果如表2所示：
表2数学修正计算结果
(4)计算各补偿点的距离功率因数修正控制限值计算结果如表3所示：
表3距离修正计算结果
| 节点编号 | 距离修正功率因数控制限值 |
| 5 | 0.98 |
| 7 | 0.95 |
| 9 | 0.92 |
(5)计算各补偿点的动态功率因数修正控制限值计算结果如表4所示：
表4动态修正计算结果
(6)根据各补偿点的动态功率因数修正控制限值，在电压不越补偿点的上限电压的前提下，进行电容器的投切控制。
基于动态功率因数修正控制限值的无源配电网电压控制方法与传统电压控制方法控制结果对比如表5所示：
表5补偿电容器投切结果
综上可知，在运用本申请无源配电网电压控制方法后，取得了更好的电压控制效果，充分利用了补偿电容器，提升了配电网的电压水平，进一步降低配电网运行损耗。
因此，本申请无源配电网电压控制方法相比于传统控制方法，电容器利用效果更佳，电压控制效果更好，节能降损效益更好。
应该理解的是，虽然图1-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，参照图4所示，提供了一种无源配电网电压控制装置，包括：
数据采集模块41，用于采集配电线路上当前补偿点的当前运行数据；当前运行数据包括当前电压值、当前电流值和当前补偿功率因数值；
修正处理模块43，用于基于功率因数修正式，处理当前补偿功率因数值得到补偿功率因数修正值；并基于功率因数修正式，处理配电线路的预设基础功率因数控制限值，得到基础功率因数修正控制限值；
数据处理模块45，用于根据基础功率因数修正控制限值、当前电流值、当前补偿点至配电线路首端的线路长度、配电线路的总线路长度、以及当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到当前补偿点的动态功率因数修正控制限值；
判断控制模块47，用于基于动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值、当前电压值和当前补偿点的上限电压，对当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制。
在一个实施例中，参照图5所示，判断控制模块47包括：
第一控制单元471，用于当当前电压值大于或等于上限电压时，逐次切断当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器，直至当前电压值小于上限电压；
或
用于当当前电压值大于或等于上限电压时，逐次切断当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器，直至当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器的数量为零。
在一个实施例中，参照图5所示，判断控制模块47还包括：
第二控制单元473，用于当动态功率因数修正控制限值大于或等于补偿功率因数修正值、且当前电压值小于上限电压时，逐次投入当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器，直至动态功率因数修正控制限值小于补偿功率因数修正值；
或
用于当动态功率因数修正控制限值大于或等于补偿功率因数修正值、且当前电压值小于上限电压时，逐次投入当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器，直至当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器的数量为零。
在一个实施例中，参照图6所示，数据处理模块45包括：
距离功率因数修正控制限值获取单元451，用于根据首端基础功率因数修正控制限值、末端基础功率因数修正控制限值、线路长度和总线路长度，得到当前补偿点的距离功率因数修正控制限值；
动态功率因数修正控制限值获取单元453，用于获取距离功率因数修正控制限值与动态系数的乘积，并将乘积确认为动态功率因数修正控制限值。
关于无源配电网电压控制装置的具体限定可以参见上文中对于无源配电网电压控制方法的限定，在此不再赘述。上述无源配电网电压控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种控制设备，该控制设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该控制设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该控制设备的处理器用于提供计算和控制能力。该控制设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该控制设备的数据库用于存储当前运行数据等。该控制设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种无源配电网电压控制方法。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
采集配电线路上当前补偿点的当前运行数据；当前运行数据包括当前电压值和当前补偿功率因数值；
基于功率因数修正式，处理当前补偿功率因数值得到补偿功率因数修正值；并基于功率因数修正式，处理配电线路的预设基础功率因数控制限值，得到基础功率因数修正控制限值；
根据基础功率因数修正控制限值、当前电流值、当前补偿点至配电线路首端的线路长度、配电线路的总线路长度、以及当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到当前补偿点的动态功率因数修正控制限值；
基于动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值、当前电压值和当前补偿点的上限电压，对当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
当当前电压值大于或等于上限电压时，逐次切断当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器，直至当前电压值小于上限电压；
或
当当前电压值大于或等于上限电压时，逐次切断当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器，直至当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器的数量为零。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
当动态功率因数修正控制限值大于或等于补偿功率因数修正值、且当前电压值小于上限电压时，逐次投入当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器，直至动态功率因数修正控制限值小于补偿功率因数修正值；
或
当动态功率因数修正控制限值大于或等于补偿功率因数修正值、且当前电压值小于上限电压时，逐次投入当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器，直至当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器的数量为零。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据首端基础功率因数修正控制限值、末端基础功率因数修正控制限值、线路长度和总线路长度，得到当前补偿点的距离功率因数修正控制限值；
根据当前电流值和额定电流，得到当前补偿点的动态系数；
获取距离功率因数修正控制限值与动态系数的乘积，并将乘积确认为动态功率因数修正控制限值。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取首端基础功率因数修正控制限值、与末端基础功率因数修正控制限值的第一差值；
获取线路长度与总线路长度的比值，并获取比值与第一差值的乘积；
获取补偿功率因数修正值与乘积的第二差值，并将第二差值确认为距离功率因数修正控制限值。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
采集配电线路上当前补偿点的当前运行数据；当前运行数据包括当前电压值、当前电流值和当前补偿功率因数值；
基于功率因数修正式，处理当前补偿功率因数值得到补偿功率因数修正值；并基于功率因数修正式，处理配电线路的预设基础功率因数控制限值，得到基础功率因数修正控制限值；
根据基础功率因数修正控制限值、当前电流值、当前补偿点至配电线路首端的线路长度、配电线路的总线路长度、以及当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到当前补偿点的动态功率因数修正控制限值；
基于动态功率因数修正控制限值、补偿功率因数修正值、当前电压值和当前补偿点的上限电压，对当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
当当前电压值大于或等于上限电压时，逐次切断当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器，直至当前电压值小于上限电压；
或
当当前电压值大于或等于上限电压时，逐次切断当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器，直至当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器的数量为零。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
当动态功率因数修正控制限值大于或等于补偿功率因数修正值、且当前电压值小于上限电压时，逐次投入当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器，直至动态功率因数修正控制限值小于补偿功率因数修正值；
或
当动态功率因数修正控制限值大于或等于补偿功率因数修正值、且当前电压值小于上限电压时，逐次投入当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器，直至当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器的数量为零。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据首端基础功率因数修正控制限值、末端基础功率因数修正控制限值、线路长度和总线路长度，得到当前补偿点的距离功率因数修正控制限值；
根据当前电流值和额定电流，得到当前补偿点的动态系数；
获取距离功率因数修正控制限值与动态系数的乘积，并将乘积确认为动态功率因数修正控制限值。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取首端基础功率因数修正控制限值、与末端基础功率因数修正控制限值的第一差值；
获取线路长度与总线路长度的比值，并获取比值与第一差值的乘积；
获取补偿功率因数修正值与乘积的第二差值，并将第二差值确认为距离功率因数修正控制限值。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种无源配电网电压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集配电线路上当前补偿点的当前运行数据；所述当前运行数据包括当前电压值、当前电流值和当前补偿功率因数值；
基于功率因数修正式，处理所述当前补偿功率因数值得到补偿功率因数修正值；并基于所述功率因数修正式，处理所述配电线路的预设基础功率因数控制限值，得到基础功率因数修正控制限值；
根据所述基础功率因数修正控制限值、所述当前电流值、所述当前补偿点至所述配电线路首端的线路长度、所述配电线路的总线路长度、以及所述当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到所述当前补偿点的动态功率因数修正控制限值；
基于所述动态功率因数修正控制限值、所述补偿功率因数修正值、所述当前电压值和所述当前补偿点的上限电压，对所述当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制。
2.根据权利要求1所述的无源配电网电压控制方法，其特征在于，基于所述动态功率因数修正控制限值、所述补偿功率因数修正值、所述当前电压值和所述当前补偿点的上限电压，对所述当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制的步骤，包括：
当所述当前电压值大于或等于所述上限电压时，逐次切断所述当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器，直至所述当前电压值小于所述上限电压；
或
当所述当前电压值大于或等于所述上限电压时，逐次切断所述当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器，直至所述当前补偿点内处于投入状态的补偿电容器的数量为零；
或
当所述动态功率因数修正控制限值大于或等于所述补偿功率因数修正值、且所述当前电压值小于所述上限电压时，逐次投入所述当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器，直至所述动态功率因数修正控制限值小于所述补偿功率因数修正值；
或
当所述动态功率因数修正控制限值大于或等于所述补偿功率因数修正值、且所述当前电压值小于所述上限电压时，逐次投入所述当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器，直至所述当前补偿点内处于切断状态的补偿电容器的数量为零。
3.根据权利要求1所述的无源配电网电压控制方法，其特征在于，所述预设基础功率因数控制限值包括首端基础功率因数控制限值和末端基础功率因数控制限值；所述基础功率因数修正控制限值包括首端基础功率因数修正控制限值和末端基础功率因数修正控制限值；
根据所述基础功率因数修正控制限值、所述当前电流值、所述当前补偿点至所述配电线路首端的线路长度、所述配电线路的总线路长度、以及所述当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到所述当前补偿点的动态功率因数修正控制限值的步骤，包括：
根据所述首端基础功率因数修正控制限值、所述末端基础功率因数修正控制限值、所述线路长度和所述总线路长度，得到所述当前补偿点的距离功率因数修正控制限值；
根据所述当前电流值和所述额定电流，得到所述当前补偿点的动态系数；
获取所述距离功率因数修正控制限值与所述动态系数的乘积，并将所述乘积确认为所述动态功率因数修正控制限值。
4.根据权利要求3所述的无源配电网电压控制方法，其特征在于，根据所述首端基础功率因数修正控制限值、所述末端基础功率因数修正控制限值、所述线路长度和所述总线路长度，得到所述当前补偿点的距离功率因数修正控制限值的步骤，包括：
获取所述首端基础功率因数修正控制限值、与所述末端基础功率因数修正控制限值的第一差值；
获取所述线路长度与所述总线路长度的比值，并获取所述比值与所述第一差值的乘积；
获取所述补偿功率因数修正值与所述乘积的第二差值，并将所述第二差值确认为所述距离功率因数修正控制限值。
5.根据权利要求4所述的无源配电网电压控制方法，其特征在于，基于以下公式获取所述距离功率因数修正控制限值：
其中，表示第n个补偿点的距离功率因数修正控制限值，表示首端基础功率因数修正控制限值；表示末端基础功率因数修正控制限值；Ln表示第n个补偿点距离配电线路首端的距离；L表示配电线路的总线路长度。
6.根据权利要求3所述的无源配电网电压控制方法，其特征在于，根据所述当前电流值和所述额定电流，得到所述当前补偿点的动态系数的步骤中，基于以下公式获取所述动态系数：
其中，a表示低负载功率因数调整裕度；b表示高负载功率因数调整裕度；In表示第n个补偿点的当前电流值；ISn表示第n个补偿点的额定电流；β1表示负载率划分限值；β2表示高负载率划分限值。
7.根据权利要求1至6任一项所述的无源配电网电压控制方法，其特征在于，还包括步骤：
在对所述当前补偿点内的补偿电容器完成投切控制时，采集所述配电线路上下一个补偿点的当前运行数据，直至对所述配电线路上各补偿点内的补偿电容器完成投切控制。
8.一种无源配电网电压控制装置，其特征在于，所述装置包括：
数据采集模块，用于采集配电线路上当前补偿点的当前运行数据；所述当前运行数据包括当前电压值、当前电流值和当前补偿功率因数值；
修正处理模块，用于基于功率因数修正式，处理所述当前补偿功率因数值得到补偿功率因数修正值；并基于所述功率因数修正式，处理所述配电线路的预设基础功率因数控制限值，得到基础功率因数修正控制限值；
数据处理模块，用于根据所述基础功率因数修正控制限值、所述当前电流值、所述当前补偿点至所述配电线路首端的线路长度、所述配电线路的总线路长度、以及所述当前补偿点的配电变压器二次侧的额定电流，得到所述当前补偿点的动态功率因数修正控制限值；
判断控制模块，用于基于所述动态功率因数修正控制限值、所述补偿功率因数修正值、所述当前电压值和所述当前补偿点的上限电压，对所述当前补偿点内补偿电容器的投切进行控制。
9.一种控制设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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2019
- 2019-05-09 CN CN201910383124.5A patent/CN110165680B/zh active Active
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