CN110571821A - 串补装置的安装位置选择方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种串补装置的安装位置选择方法、装置、设备及存储介质,其中方法包括:获取待安装串补装置的配电网络中,串补装置的N个可选安装节点,N≥2;建立配电网络的N个第一网络模型,N个第一网络模型为:在N个可选安装节点处逐个安装串补装置后得到的;根据第一网络模型计算每一可选安装节点的节点电压;根据节点电压,从N个可选安装节点中选取满足预设条件的一个可选安装节点作为串补装置的目标安装位置,预设条件为:节点电压在预设电压范围内且感抗最小,预设电压范围和可选安装节点所在的输电线路的电压等级具有预置对应关系,解决了现有串补装置的安装位置不合理的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及电力系统技术领域,尤其涉及一种串补装置的安装位置选择方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着经济的发展和人民生活水平的提高,电力用户对电能质量的需求日益提高,电力系统对供电电能质量的要求也越来越高。配电网作为电力系统中的组成部分,确保其电能质量的稳定是有着重要的研究意义。
在配电网中安装固定串联电容补偿装置(以下简称为串补装置)是提高电压质量的有效方法之一,可以显著减小电压跌落。现有技术中,对于串补装置的安装位置是根据经验进行选择的。这种选择方式安装的串补装置虽然取得了一定的成效,但实际上安装位置并不是合理的,导致串联补偿效果较差。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种串补装置的安装位置选择方法、装置、设备及存储介质,解决了现有串补装置的安装位置不合理的技术问题。
本申请第一方面提供了一种串补装置的安装位置选择方法,包括:
获取待安装串补装置的配电网络中,所述串补装置的N个可选安装节点,所述N≥2;
建立所述配电网络的N个第一网络模型,N个所述第一网络模型为:在N个所述可选安装节点处逐个安装所述串补装置后得到的;
根据所述第一网络模型计算每一所述可选安装节点的节点电压;
根据所述节点电压,从N个所述可选安装节点中选取满足预设条件的一个所述可选安装节点作为所述串补装置的目标安装位置,所述预设条件为:节点电压在预设电压范围内且感抗最小,所述预设电压范围和所述可选安装节点所在的输电线路的电压等级具有预置对应关系。
进一步地,所述建立所述配电网络的N个第一网络模型具体包括:
建立所述配电网络的第二网络模型,所述第二网络模型为安装串补装置前所述配电网络对应的网络模型;
建立每一所述可选安装节点对应的补偿模型,得到N个所述补偿模型,所述补偿模型为所述串补装置对应的模型;
在所述第二网络模型中逐个安装N个所述补偿模型,得到N个所述第一网络模型。
进一步地,所述建立所述配电网络的第二网络模型,所述第二网络模型为安装串补装置前所述配电网络对应的网络模型具体包括:
根据所述配电网络的电气参数和网络结构,建立安装串补装置前所述配电网络对应的第二网络模型。
进一步地,所述电气参数包括:节点名称、节点的额定电压、线路型号、线路长度、配电变压器型号、配电变压器额定容量、配电变压器额定电压、配电变压器供电模式。
进一步地,所述建立每一所述可选安装节点对应的补偿模型,得到N个所述补偿模型,所述补偿模型为所述串补装置对应的模型具体包括:
根据容抗计算公式,计算每一所述可选安装节点对应的串补装置的容抗,得到N个容抗;
根据所述串补装置的结构和N个所述容抗,建立N个补偿模型。
进一步地,所述容抗计算公式为:
式中,XC为串补装置的容抗,U为可选安装节点所在输电线路的电压等级,ΔV为可选安装节点安装串补装置前的电压损耗,ΔVm为可选安装节点安装串补装置后的电压损耗的最大值,Q为可选安装节点所在输电线路的无功功率。
进一步地,所述预设电压范围和所述可选安装节点所在的输电线路的电压等级具有预置对应关系具体包括:
当所述可选安装节点所在的输电线路的电压等级为10kV时,所述预设电压范围为:[9.3,10.7];
当所述可选安装节点所在的输电线路的电压等级为220V时,所述预设电压范围为:[198,235]。
本申请第二方面提供了一种串补装置的安装位置选择装置,包括:
获取单元,用于获取待安装串补装置的配电网络中,所述串补装置的N个可选安装节点,所述N≥2;
建立单元,用于建立所述配电网络的N个第一网络模型,N个所述第一网络模型为:在N个所述可选安装节点处逐个安装所述串补装置后得到的;
计算单元,用于根据所述第一网络模型计算每一所述可选安装节点的节点电压;
选取单元,用于根据所述节点电压,从N个所述可选安装节点中选取满足预设条件的一个所述可选安装节点作为所述串补装置的目标安装位置,所述预设条件为:节点电压在预设电压范围内且感抗最小,所述预设电压范围和所述可选安装节点所在的输电线路的电压等级具有预置对应关系。
本申请第三方面提供了一种串补装置的安装位置选择设备,包括处理器以及存储器;
所述存储器用于存储程序代码,并将所述程序代码传输给所述处理器;
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的串补装置的安装位置选择方法。
本申请第四方面提供了一种存储介质,所述存储介质用于存储程序代码,所述程序代码用于执行第一方面所述的串补装置的安装位置选择方法。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:
本申请提供了一种串补装置的安装位置选择方法,首先获取待安装串补装置的配电网络中,串补装置的N个可选安装节点,N≥2;然后建立配电网络的N个可选节点处逐个安装串补装置后的第一网络模型;接着计算第一网络模型中每一可选安装节点对应的节点电压,最后从N个可选安装节点中选取满足预设条件的一个可选安装节点作为串补装置的目标安装位置,本方法根据模拟配电网络安装串补装置后的第一网络模型,并根据第一网络模型和所有可选安装节点对应的节点电压,选取一个安装节点作为串补装置的目标安装位置,相较于传统的根据经验安装方式,更贴合实际工况,安装位置更佳,从而解决了现有串补装置的安装位置不合理的技术问题。
附图说明
图1为本申请实施例中一种串补装置的安装位置选择方法的第一实施例的流程示意图;
图2为本申请实施例中一种串补装置的安装位置选择方法的第二实施例的流程示意图;
图3为本申请实施例中一种串补装置的安装位置选择装置的实施例的结构示意图;
图4为本申请实施例中串补装置在可选安装节点安装后的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种串补装置的安装位置选择方法、装置、设备及存储介质,解决了现有串补装置的安装位置不合理的技术问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,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,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。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,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例第一方面提供了一种串补装置的安装位置选择方法。
请参阅图1,本申请实施例中一种串补装置的安装位置选择方法的第一实施例的流程示意图,包括:
步骤101、获取待安装串补装置的配电网络中,串补装置的N个可选安装节点,N≥2。
需要说明的是,串补装置一般是安装在配电网络的节点处,因此,首先获取配电网络中的N个可选安装节点。
可选安装节点的选择考虑系统中电源和负荷的分布,同时还需要考虑配电线路传输走廊的地形特征以及是否方便日常运行维护等因素。
步骤102、建立配电网络的N个第一网络模型,N个第一网络模型为:在N个可选安装节点处逐个安装串补装置后得到的。
需要说明的是,在获取到N个可选安装节点后,建立在N个可选安装节点处逐个安装串补装置后,配电网络对应的第一网络模型。
步骤103、根据第一网络模型计算每一可选安装节点的节点电压。
需要说明的是,得到N个第一网络模型后,根据每一第一网络模型计算该第一网络模型对应的可选安装节点的节点电压。
步骤104、根据节点电压,从N个可选安装节点中选取满足预设条件的一个可选安装节点作为串补装置的目标安装位置,预设条件为:节点电压在预设电压范围内且感抗最小,预设电压范围和可选安装节点所在的输电线路的电压等级具有预置对应关系。
需要说明的是,计算到每一可选安装节点对应的节点电压后,结合所有节点电压,从N个可选安装节点中选择一个节点电压在预设电压范围内且感抗最小的可选安装节点作为串补装置的目标安装位置。
本实施例中,首先获取待安装串补装置的配电网络中,串补装置的N个可选安装节点,N≥2;然后建立配电网络的N个可选节点处逐个安装串补装置后的第一网络模型;接着计算第一网络模型中每一可选安装节点对应的节点电压,最后从N个可选安装节点中选取满足预设条件的一个可选安装节点作为串补装置的目标安装位置,本方法根据模拟配电网络安装串补装置后的第一网络模型,并根据第一网络模型和所有可选安装节点对应的节点电压,选取一个安装节点作为串补装置的目标安装位置,相较于传统的根据经验安装方式,更贴合实际工况,安装位置更佳,从而解决了现有串补装置的安装位置不合理的技术问题。
以上为本申请实施例提供的一种串补装置的安装位置选择方法的第一实施例,以下为本申请实施例提供的一种串补装置的安装位置选择方法的第二实施例。
请参阅图2,本申请实施例中一种串补装置的安装位置选择方法的第二实施例的流程示意图,包括:
步骤201、获取待安装串补装置的配电网络中,串补装置的N个可选安装节点,N≥2。
需要说明的是,步骤201的描述与实施例一中的步骤101的描述相同,可以参见上述步骤101的描述,在此不再赘述。
步骤202、建立配电网络的第二网络模型,第二网络模型为安装串补装置前配电网络对应的网络模型。
需要说明的是,建立配电网络的第二网络模型,第二网络模型为安装串补装置前配电网络对应的网络模型具体包括:
根据配电网络的电气参数和网络结构,建立安装串补装置前配电网络对应的第二网络模型。
可以理解的是,电气参数包括:节点名称、节点的额定电压、线路型号、线路长度、配电变压器型号、配电变压器额定容量、配电变压器额定电压、配电变压器供电模式。对于配电变压器供电模式而言,包括:专变或公变。
步骤203、建立每一可选安装节点对应的补偿模型,得到N个补偿模型,补偿模型为串补装置对应的模型。
需要说明的是,建立每一可选安装节点对应的补偿模型,得到N个补偿模型,补偿模型为串补装置对应的模型具体包括:
根据容抗计算公式,计算每一可选安装节点对应的串补装置的容抗,得到N个容抗;
根据串补装置的结构和N个容抗,建立N个补偿模型。
可以理解的是,如图4所示,可选安装节点所在的输电线路的电压等级为U,阻抗为R+jX,输送功率为P+jQ,首端电压为V1,要想末端电压不低于V2,对线路进行单点串联电容补偿,其中容抗计算公式为:
式中,XC为串补装置的容抗,U为可选安装节点所在输电线路的电压等级,ΔV为可选安装节点安装串补装置前的电压损耗,ΔVm为可选安装节点安装串补装置后的电压损耗的最大值,Q为可选安装节点所在输电线路的无功功率。
步骤204、在第二网络模型中逐个安装N个补偿模型,得到N个第一网络模型。
步骤205、根据第一网络模型计算每一可选安装节点的节点电压。
步骤206、根据节点电压,从N个可选安装节点中选取满足预设条件的一个可选安装节点作为串补装置的目标安装位置,预设条件为:节点电压在预设电压范围内且感抗最小,预设电压范围和可选安装节点所在的输电线路的电压等级具有预置对应关系。
需要说明的是,预设电压范围和可选安装节点所在的输电线路的电压等级具有预置对应关系具体包括:
当可选安装节点所在的输电线路的电压等级为10kV时,预设电压范围为:[9.3,10.7];
当可选安装节点所在的输电线路的电压等级为220V时,预设电压范围为:[198,235]。
本实施例中,首先获取待安装串补装置的配电网络中,串补装置的N个可选安装节点,N≥2;然后建立配电网络的N个可选节点处逐个安装串补装置后的第一网络模型;接着计算第一网络模型中每一可选安装节点对应的节点电压,最后从N个可选安装节点中选取满足预设条件的一个可选安装节点作为串补装置的目标安装位置,本方法根据模拟配电网络安装串补装置后的第一网络模型,并根据第一网络模型和所有可选安装节点对应的节点电压,选取一个安装节点作为串补装置的目标安装位置,相较于传统的根据经验安装方式,更贴合实际工况,安装位置更佳,从而解决了现有串补装置的安装位置不合理的技术问题。
以上为本申请实施例提供的一种串补装置的安装位置选择方法的第二实施例,以下为本申请实施例提供的一种串补装置的安装位置选择方法的应用例。
(1)步骤1:对配电网络进行现场勘查,确定串补装置的可选安装节点集合:{K1,K2,K3,…,KX}。
(2)步骤2:获取配电网络的电气参数、网络结构;
电气参数包括:节点名称、节点的额定电压、线路型号、线路长度、配电变压器型号、配电变压器额定容量、配电变压器额定电压、配电变压器供电模式(专变/公变)。
(3)步骤3:根据线路型号计算线路各支路阻抗,以配电变压器供电模式为依据为各配电变压器分配负载率,设置功率因数;
(4)步骤4:由配电网络的电气参数和网络结构建立串补前的第二网络模型。
(5)步骤5:在可选安装节点集合:{K1,K2,K3,…,KX}中选取不同节点,计算相应节点下串补装置的容抗XC.i,构成容抗和可选安装节点的集合{[K1,XC.1],[K2,XC.2],[K3,XC.3],…,[KX,XC.X]};
如图4所示,线路电压等级为U,阻抗为R+jX,输送功率为P+jQ,首端电压为V1,要想末端电压不低于V2,对线路进行单点串联电容补偿,串联电容补偿容量估算方法:
补偿前电压损耗为:
补偿后所允许的最高电压损耗为:
ΔVm=V1-V2
串补装置的容抗为:
式中,XC为串补装置的容抗,U为可选安装节点所在输电线路的电压等级,ΔV为可选安装节点安装串补装置前的电压损耗,ΔVm为可选安装节点安装串补装置后的电压损耗的最大值,Q为可选安装节点所在输电线路的无功功率。
(6)步骤6:根据容抗和可选安装节点的集合,在第二网络模型中建立串补装置对应的补偿模型,得到串补后的第一网络模型;
(7)步骤7:对添加固定串补后的第一网络模型进行节点电压的计算;
(8)步骤8:对比串补前的节点电压和串补后的节点电压,评估电压改善情况;
串补前节点电压为VNX,串补后节点电压为V′NX,则电压改善指数可以用Δ表示:
(9)步骤9:在满足电压要求的前提下,按感抗最小的原则确定固定串联补偿位置和容量。
电压要求为:
当可选安装节点所在的输电线路的电压等级为10kV时,预设电压范围为:[9.3,10.7];
当可选安装节点所在的输电线路的电压等级为220V时,预设电压范围为:[198,235]。
考虑配电线路近年功率因数和负载情况,预测未来用电负荷增长趋势,可以在以感抗最小为原则确定的串补装置上增加一定裕度。
本申请实施例第二方面提供一种串补装置的安装位置选择装置。
请参阅图3,本申请实施例中一种串补装置的安装位置选择装置的实施例的结构示意图,包括:
获取单元301,用于获取待安装串补装置的配电网络中,串补装置的N个可选安装节点,N≥2;
建立单元302,用于建立配电网络的N个第一网络模型,N个第一网络模型为:在N个可选安装节点处逐个安装串补装置后得到的;
计算单元303,用于根据第一网络模型计算每一可选安装节点的节点电压;
选取单元304,用于根据节点电压,从N个可选安装节点中选取满足预设条件的一个可选安装节点作为串补装置的目标安装位置,预设条件为:节点电压在预设电压范围内且感抗最小,预设电压范围和可选安装节点所在的输电线路的电压等级具有预置对应关系。
本实施例中,首先获取待安装串补装置的配电网络中,串补装置的N个可选安装节点,N≥2;然后建立配电网络的N个可选节点处逐个安装串补装置后的第一网络模型;接着计算第一网络模型中每一可选安装节点对应的节点电压,最后从N个可选安装节点中选取满足预设条件的一个可选安装节点作为串补装置的目标安装位置,本方法根据模拟配电网络安装串补装置后的第一网络模型,并根据第一网络模型和所有可选安装节点对应的节点电压,选取一个安装节点作为串补装置的目标安装位置,相较于传统的根据经验安装方式,更贴合实际工况,安装位置更佳,从而解决了现有串补装置的安装位置不合理的技术问题。
本申请实施例第三方面提供了一种串补装置的安装位置选择设备。
本申请实施例中一种串补装置的安装位置选择设备,包括处理器以及存储器;所述存储器用于存储程序代码,并将所述程序代码传输给所述处理器;所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的串补装置的安装位置选择方法。
本申请实施例第四方面提供了一种存储介质。
本申请实施例中一种存储介质,用于存储程序代码,所述程序代码用于执行第一方面所述的串补装置的安装位置选择方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个待安装电网网络,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种串补装置的安装位置选择方法,其特征在于,包括:
获取待安装串补装置的配电网络中,串补装置的N个可选安装节点,所述N≥2;
建立所述配电网络的N个第一网络模型,N个所述第一网络模型为:在N个所述可选安装节点处逐个安装所述串补装置后得到的;
根据所述第一网络模型计算每一所述可选安装节点的节点电压;
根据所述节点电压,从N个所述可选安装节点中选取满足预设条件的一个所述可选安装节点作为所述串补装置的目标安装位置,所述预设条件为:节点电压在预设电压范围内且感抗最小,所述预设电压范围和所述可选安装节点所在的输电线路的电压等级具有预置对应关系。
2.根据权利要求1所述的串补装置的安装位置选择方法,其特征在于,所述建立所述配电网络的N个第一网络模型具体包括:
建立所述配电网络的第二网络模型,所述第二网络模型为安装串补装置前所述配电网络对应的网络模型;
建立每一所述可选安装节点对应的补偿模型,得到N个所述补偿模型,所述补偿模型为所述串补装置对应的模型;
在所述第二网络模型中逐个安装N个所述补偿模型,得到N个所述第一网络模型。
3.根据权利要求2所述的串补装置的安装位置选择方法,其特征在于,所述建立所述配电网络的第二网络模型,所述第二网络模型为安装串补装置前所述配电网络对应的网络模型具体包括:
根据所述配电网络的电气参数和网络结构,建立安装串补装置前所述配电网络对应的第二网络模型。
4.根据权利要求3所述的串补装置的安装位置选择方法,其特征在于,所述电气参数包括:节点名称、节点的额定电压、线路型号、线路长度、配电变压器型号、配电变压器额定容量、配电变压器额定电压、配电变压器供电模式。
5.根据权利要求2所述的串补装置的安装位置选择方法,其特征在于,所述建立每一所述可选安装节点对应的补偿模型,得到N个所述补偿模型,所述补偿模型为所述串补装置对应的模型具体包括:
根据容抗计算公式,计算每一所述可选安装节点对应的串补装置的容抗,得到N个容抗;
根据所述串补装置的结构和N个所述容抗,建立N个补偿模型。
6.根据权利要求5所述的串补装置的安装位置选择方法,其特征在于,所述容抗计算公式为:
式中,XC为串补装置的容抗,U为可选安装节点所在输电线路的电压等级,ΔV为可选安装节点安装串补装置前的电压损耗,ΔVm为可选安装节点安装串补装置后的电压损耗,Q为可选安装节点所在输电线路的无功功率。
7.根据权利要求1所述的串补装置的安装位置选择方法,其特征在于,所述预设电压范围和所述可选安装节点所在的输电线路的电压等级具有预置对应关系具体包括:
当所述可选安装节点所在的输电线路的电压等级为10kV时,所述预设电压范围为:[9.3,10.7];
当所述可选安装节点所在的输电线路的电压等级为220V时,所述预设电压范围为:[198,235]。
8.一种串补装置的安装位置选择装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取待安装串补装置的配电网络中,所述串补装置的N个可选安装节点,所述N≥2;
建立单元,用于建立所述配电网络的N个第一网络模型,N个所述第一网络模型为:在N个所述可选安装节点处逐个安装所述串补装置后得到的;
计算单元,用于根据所述第一网络模型计算每一所述可选安装节点的节点电压;
选取单元,用于根据所述节点电压,从N个所述可选安装节点中选取满足预设条件的一个所述可选安装节点作为所述串补装置的目标安装位置,所述预设条件为:节点电压在预设电压范围内且感抗最小,所述预设电压范围和所述可选安装节点所在的输电线路的电压等级具有预置对应关系。
9.一种串补装置的安装位置选择设备,其特征在于,包括处理器以及存储器;
所述存储器用于存储程序代码,并将所述程序代码传输给所述处理器;
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1至7中任一项所述的串补装置的安装位置选择方法。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质用于存储程序代码,所述程序代码用于执行权利要求1至7中任一项所述的串补装置的安装位置选择方法。
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