CN116365536A - 一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法 - Google Patents

一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116365536A
CN116365536A CN202310636464.0A CN202310636464A CN116365536A CN 116365536 A CN116365536 A CN 116365536A CN 202310636464 A CN202310636464 A CN 202310636464A CN 116365536 A CN116365536 A CN 116365536A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
distribution line
voltage
compensation
reactive
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.)
Granted
Application number
CN202310636464.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116365536B (zh
Inventor
奚振乾
谢红福
刘成军
汪新
叶伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Nanrui Jiyuan Power Grid Technology Co ltd
Hefei Power Supply Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Anhui Nanrui Jiyuan Power Grid Technology Co ltd
Hefei Power Supply Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Nanrui Jiyuan Power Grid Technology Co ltd, Hefei Power Supply Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd filed Critical Anhui Nanrui Jiyuan Power Grid Technology Co ltd
Priority to CN202310636464.0A priority Critical patent/CN116365536B/zh
Publication of CN116365536A publication Critical patent/CN116365536A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116365536B publication Critical patent/CN116365536B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • H02J3/1821—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
    • H02J3/1871—Methods for planning installation of shunt reactive power compensators
    • 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
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • 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
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/16—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by adjustment of reactive power
    • 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

本发明涉及低压无功补偿分析技术领域，涉及到一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法。本发明通过监测目标配电线路中各节点的电力信息，分析目标配电线路的无功补偿需求指数，若大于设定的无功补偿需求指数阈值则获取监测时间段内的电力质量参数和电力负载参数，分析各无功补偿方案的匹配合理系数，并对目标配电线路实施协同补偿，从而从多方面因素制定合理的无功补偿方案，提高配电线路无功补偿精准性，保证配电线路补偿达到最佳效果，同时监测各节点在补偿后的电力信息，分析目标配电线路的无功补偿效果指数，并进行反馈，从而精准了解配电线路补偿后的补偿效果，提高配电线路补偿效果的精确度。

Description

一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法
技术领域
本发明涉及低压无功补偿分析技术领域，涉及到一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法。
背景技术
在现代工业和民用电力系统中，无功功率因素的补偿是提高电力配电质量的重要手段。无功功率因素是电力系统中一个重要的参数，代表了电能的有效利用程度。尤其是在低压配电网的用户配电过程中，如果负载设备的无功功率因素不正常，将会影响电力系统的电能质量甚至导致设备故障。而且随着用户需求的增加，电网公司会不断扩大配电线路的传输能力，但低压配电网的瓶颈问题依然存在，而无功功率在配电传输中也会造成压力，最终影响低压配电网运行的稳定性和可靠性。因此，为了保证配电线路的正常配电运行，需要对无功功率因素进行精确的补偿。
目前低压配电网中，低压无功补偿方法通常采用安装固定式的主动滤波器设备来实现，但是这样仍存在以下缺陷：（1）缺乏对配电线路的电力信息的实时监测功能，难以精确了解配电线路的无功补偿需求，无法精准有效地对配电线路无功补偿效果分析，进一步导致补偿效果难以掌控和优化，进而无法实现对后期配电线路的无功精准性补偿。
（2）当前低压无功补偿方法较为单一化和固定化，只能根据事先安装的设备对所处线路执行无功补偿，无法结合配电线路的运行参数等多方面因素制定合理的无功补偿方案，降低配电线路无功补偿设备的响应速度和补偿效果，从而不能提高配电线路无功补偿精准性，无法保证配电线路补偿达到最佳效果，进而影响配电线路补偿效果的精确度，最终影响低压配电网运行的稳定性和可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法，解决了背景技术中存在的问题。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法，包括如下步骤：步骤一：将目标低压配电站与目标配电用户之间的配电线路作为目标配电线路，实时监测目标配电线路中各节点的电力信息。
步骤二：对各节点的电力信息进行解析，分析目标配电线路的无功补偿需求指数，若大于设定的无功补偿需求指数阈值，则执行步骤三，反之则重复步骤一。
步骤三：设定监测时间段，获取监测时间段内的电力质量参数和电力负载参数，得到目标配电线路的电力质量影响因子和负载特性影响因子。
步骤四：提取低压电网运行模式中各无功补偿方案的策划数据，并结合目标配电线路所处地区的环境信息，分析各无功补偿方案的匹配合理系数。
步骤五：筛选匹配合理系数最高的无功补偿方案，并对目标配电线路实施协同补偿。
步骤六：监测目标配电线路中各节点在补偿后的电力信息，分析目标配电线路的无功补偿效果指数，并进行反馈。
优选地，所述步骤一中目标配电线路中各节点的电力信息包括电流、电压以及功率因数。
优选地，所述对各节点的电力信息进行解析，具体为：提取目标配电线路中各节点的电压，将其记为
Figure SMS_1
，/>
Figure SMS_2
，/>
Figure SMS_3
为各节点的编号，解析得到目标配电线路对应的配电电压波动系数/>
Figure SMS_4
，其中/>
Figure SMS_5
，式中/>
Figure SMS_6
为预设的配电线路对应电压波动修正因子，/>
Figure SMS_7
为节点总数量。
若目标配电线路对应的配电电压波动系数小于设定的配电电压波动系数阈值，则筛选目标配电线路的最大电压作为对应的有效电压，并提取目标配电线路对应最大电压的节点，将其记为参考节点，将目标配电线路对应参考节点的电流和功率因数分别作为对应的有效电流和有效功率因数。
反之，则筛选目标配电线路的最大电压和最小电压，筛除最大电压和最小电压对应节点，得到剩余的各节点的电压，并解析得到筛除后的目标配电线路对应的配电电压波动系数，进而重复上述步骤，直至获得目标配电线路的有效电压、有效电流和有效功率因数。
优选地，所述分析目标配电线路的无功补偿需求指数，具体包括：将目标配电线路的有效电压、有效电流和有效功率因数分别记为
Figure SMS_8
，分析目标配电线路的无功补偿需求指数/>
Figure SMS_9
，式中/>
Figure SMS_10
为设定的无功补偿需求修正因子，/>
Figure SMS_11
为配电数据库中存储的目标配电线路的额定无功功率，/>
Figure SMS_12
为设定的配电线路线损功率允许误差值。
优选地，所述目标配电线路的电力质量影响因子和负载特性影响因子获得方式为：以当前监测时间点为界划定设定时长的监测时间段，获取目标配电线路在监测时间段内的电力质量参数和电力负载参数，其中电力质量参数包括供电电压波动指数、电压不平衡指数和谐波污染指数，电力负载参数包括阻抗特性指数和功率因数水平指数。
将电力质量参数中供电电压波动指数
Figure SMS_13
、电压不平衡指数/>
Figure SMS_14
和谐波污染指数/>
Figure SMS_15
代入电力质量影响因子计算公式/>
Figure SMS_16
，得到目标配电线路的电力质量影响因子/>
Figure SMS_17
。
将电力负载参数中阻抗特性指数
Figure SMS_18
和功率因数水平指数/>
Figure SMS_19
代入负载特性影响因子计算公式/>
Figure SMS_20
，得到目标配电线路的负载特性影响因子
Figure SMS_21
，式中/>
Figure SMS_22
为自然常数，/>
Figure SMS_23
分别为设定的负载阻抗特性影响权重、负载功率因数水平影响权重。
优选地，所述目标配电线路在监测时间段内的电力质量参数获取方式为：在目标配电线路的配电输出端布设监测点，监测目标配电线路在监测时间段内各时间点的瞬时三相电压和各阶谐波波形。
根据各时间点的瞬时三相电压得到各时间点的三相电压平均值
Figure SMS_24
，/>
Figure SMS_25
，
Figure SMS_26
为各时间点的编号，解析得到目标配电线路在监测时间段内的供电电压波动指数/>
Figure SMS_27
。
将各时间点的瞬时三相电压代入电压不平衡指数解析公式
Figure SMS_28
，得到目标配电线路在监测时间段内的电压不平衡指数/>
Figure SMS_29
，式中/>
Figure SMS_30
为第/>
Figure SMS_31
时间点的瞬时三相电压。
从各时间点的各阶谐波波形中提取对应电压幅值，将其记为
Figure SMS_32
，/>
Figure SMS_33
，/>
Figure SMS_34
为谐波阶数的编号，解析得到目标配电线路在监测时间段内的谐波污染指数/>
Figure SMS_35
，式中/>
Figure SMS_36
为第/>
Figure SMS_37
时间点的基波电压幅值。
优选地，所述各无功补偿方案的匹配合理系数分析方式为：从配电数据库中提取低压电网运行模式中各无功补偿方案的策划数据，其中策划数据为参考电力质量影响因子范围、参考负载特性影响因子范围、涉及无功补偿设备的适宜环境信息和额定补偿容量，并结合目标配电线路的电力质量影响因子
Figure SMS_40
和负载特性影响因子/>
Figure SMS_42
，分析各无功补偿方案的电力数据匹配合理权重系数/>
Figure SMS_45
，式中/>
Figure SMS_38
为设定常数，/>
Figure SMS_44
，/>
Figure SMS_47
,/>
Figure SMS_49
为第/>
Figure SMS_41
无功补偿方案的参考电力质量影响因子范围中最小值、最大值，/>
Figure SMS_43
为第/>
Figure SMS_46
无功补偿方案的参考负载特性影响因子范围中最小值、最大值，/>
Figure SMS_48
，/>
Figure SMS_39
为各无功补偿方案的编号。
提取目标配电线路所处地区的环境信息，并根据各无功补偿方案的涉及无功补偿设备的适宜环境信息，解析得到各无功补偿方案的环境数据匹配合理权重系数
Figure SMS_50
。
提取目标配电线路的有效电压
Figure SMS_53
、有效电流/>
Figure SMS_54
和有效功率因数/>
Figure SMS_56
，分析各无功补偿方案的匹配合理系数/>
Figure SMS_51
，式中
Figure SMS_55
分别为设定的无功补偿容量匹配、电力数据匹配、环境数据匹配对应的影响因子，
Figure SMS_57
为第/>
Figure SMS_58
个无功补偿方案的额定补偿容量，/>
Figure SMS_52
为设定的无功补偿容量允许误差值。
优选地，所述各无功补偿方案的环境数据匹配合理权重系数分析公式为
Figure SMS_59
，其中/>
Figure SMS_60
分别为目标配电线路所处地区的环境信息中自然温度、自然湿度，/>
Figure SMS_61
分别为第/>
Figure SMS_62
个无功补偿方案的涉及无功补偿设备的适宜环境信息中温度、湿度，/>
Figure SMS_63
分别为设定的温度允许偏差值、湿度允许偏差值。
优选地，所述目标配电线路的无功补偿效果指数分析方式为：提取目标配电线路中各节点在补偿后电力信息中电流、电压以及功率因数，同理得到目标配电线路在补偿后的有效电压
Figure SMS_64
、有效电流/>
Figure SMS_65
和有效功率因数/>
Figure SMS_66
，分析目标配电线路的无功补偿效果指数/>
Figure SMS_67
，其中/>
Figure SMS_68
。
相对于现有技术，本发明所述的一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法具有以下有益效果：（1）本发明通过实时监测目标配电线路中各节点的电力信息，分析目标配电线路的无功补偿需求指数，从而实现对配电线路的电力信息的实时监测功能，进一步能够精确了解配电线路的无功补偿需求，进而实现后期对配电线路无功补偿效果进行精准有效地分析，确保能够精准掌控和优化补偿效果，实现对配电线路的无功精准性补偿。
（2）本发明通过监测与分析目标配电线路的电力质量参数、电力负载参数，从而能够具体了解配电线路的运行状况，为后期制定合理的无功补偿方案提供指导性的参考数据。
（3）本发明根据各无功补偿方案的策划数据，分析各无功补偿方案的匹配合理系数，并筛选匹配合理系数最高的无功补偿方案对目标配电线路实施协同补偿，从而打破现有低压无功补偿方式的单一化和固定化的缺陷，通过多方面因素制定合理的无功补偿方案，进一步提高配电线路无功补偿精准性，保证配电线路补偿达到最佳效果。
（4）本发明在分析各无功补偿方案的匹配合理系数中还考虑目标配电线路所处地区的环境信息，这样能够避免自然温度和湿度变化影响无功补偿设备正常运行的问题，从而提高配电线路无功补偿设备的响应速度和补偿效果，降低配电线路的无功精准性误差，进而提高低压配电网的稳定性。
（5）本发明通过监测目标配电线路中各节点在补偿后的电力信息，分析目标配电线路的无功补偿效果指数，并进行反馈，从而精准了解配电线路补偿后的补偿效果，进而能够对配电线路进行灵活化地无功补偿优化，进一步提高配电线路补偿效果的精确度，提高低压配电网运行的稳定性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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他的附图。
图1为本发明的整体方法流程示意图。
图2为对目标配电线路实施协同补偿的方法流程示意图。
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作出创造性劳动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。
请参阅图1所示，本发明提供一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法，包括如下步骤：步骤一：将目标低压配电站与目标配电用户之间的配电线路作为目标配电线路，实时监测目标配电线路中各节点的电力信息。其中电力信息包括电流、电压以及功率因数。
需要说明的是，所述目标配电线路中各节点为布设在目标配电线路上的各监测点，并按照目标配电线路的配电传输方向依次进行排列，得到目标配电线路中各节点。
进一步地，所述通过安装在各节点处的电流传感器、电压传感器和功率因数表分别监测对应节点的电流、电压以及功率因数。
步骤二：对各节点的电力信息进行解析，分析目标配电线路的无功补偿需求指数，将目标配电线路的无功补偿需求指数与设定的无功补偿需求指数阈值进行对比，若目标配电线路的无功补偿需求指数大于设定的无功补偿需求指数阈值，则执行步骤三，反之则重复步骤一。
在本发明的优选实施例中，所述对各节点的电力信息进行解析，具体为：提取目标配电线路中各节点的电压，将其记为
Figure SMS_69
，/>
Figure SMS_70
，/>
Figure SMS_71
为各节点的编号，解析得到目标配电线路对应的配电电压波动系数/>
Figure SMS_72
，其中/>
Figure SMS_73
，式中/>
Figure SMS_74
为预设的配电线路对应电压波动修正因子，/>
Figure SMS_75
为节点总数量。
若目标配电线路对应的配电电压波动系数小于设定的配电电压波动系数阈值，则筛选目标配电线路的最大电压作为对应的有效电压，并提取目标配电线路对应最大电压的节点，将其记为参考节点，将目标配电线路对应参考节点的电流和功率因数分别作为对应的有效电流和有效功率因数。
反之，则筛选目标配电线路的最大电压和最小电压，筛除最大电压和最小电压对应节点，得到剩余的各节点的电压，并解析得到筛除后的目标配电线路对应的配电电压波动系数，进而重复上述步骤，直至获得目标配电线路的有效电压、有效电流和有效功率因数。
作为本发明的一个具体实施例，所述分析目标配电线路的无功补偿需求指数，具体包括：将目标配电线路的有效电压、有效电流和有效功率因数分别记为
Figure SMS_76
，分析目标配电线路的无功补偿需求指数/>
Figure SMS_77
，式中/>
Figure SMS_78
为设定的无功补偿需求修正因子，/>
Figure SMS_79
为配电数据库中存储的目标配电线路的额定无功功率，
Figure SMS_80
为设定的配电线路线损功率允许误差值。
需要说明的是，本发明通过实时监测目标配电线路中各节点的电力信息，分析目标配电线路的无功补偿需求指数，从而实现对配电线路的电力信息的实时监测功能，进一步能够精确了解配电线路的无功补偿需求，进而实现后期对配电线路无功补偿效果进行精准有效地分析，确保能够精准掌控和优化补偿效果，实现对配电线路的无功精准性补偿。
步骤三：设定监测时间段，获取监测时间段内的电力质量参数和电力负载参数，得到目标配电线路的电力质量影响因子和负载特性影响因子。
在本发明的优选实施例中，所述目标配电线路的电力质量影响因子和负载特性影响因子获得方式为：以当前监测时间点为界划定设定时长的监测时间段，获取目标配电线路在监测时间段内的电力质量参数和电力负载参数，其中电力质量参数包括供电电压波动指数、电压不平衡指数和谐波污染指数，电力负载参数包括阻抗特性指数和功率因数水平指数。
将电力质量参数中供电电压波动指数
Figure SMS_81
、电压不平衡指数/>
Figure SMS_82
和谐波污染指数/>
Figure SMS_83
代入电力质量影响因子计算公式/>
Figure SMS_84
，得到目标配电线路的电力质量影响因子/>
Figure SMS_85
。
将电力负载参数中阻抗特性指数
Figure SMS_86
和功率因数水平指数/>
Figure SMS_87
代入负载特性影响因子计算公式/>
Figure SMS_88
，得到目标配电线路的负载特性影响因子
Figure SMS_89
，式中/>
Figure SMS_90
为自然常数，/>
Figure SMS_91
分别为设定的负载阻抗特性影响权重、负载功率因数水平影响权重。
需要说明的是，本发明通过监测与分析目标配电线路的电力质量参数、电力负载参数，从而能够具体了解配电线路的运行状况，为后期制定合理的无功补偿方案提供指导性的参考数据。
作为本发明的一个具体实施例，所述目标配电线路在监测时间段内的电力质量参数获取方式为：在目标配电线路的配电输出端布设监测点，通过电压传感器监测目标配电线路在监测时间段内各时间点的瞬时三相电压和各阶谐波波形。
根据各时间点的瞬时三相电压得到各时间点的三相电压平均值
Figure SMS_93
，/>
Figure SMS_95
，
Figure SMS_98
为各时间点的编号，解析得到目标配电线路在监测时间段内的供电电压波动指数/>
Figure SMS_94
，其中
Figure SMS_97
，式中/>
Figure SMS_99
为监测时间段内时间点数量，
Figure SMS_100
，/>
Figure SMS_92
为第/>
Figure SMS_96
时间点的瞬时三相电压。
将各时间点的瞬时三相电压代入电压不平衡指数解析公式
Figure SMS_101
，得到目标配电线路在监测时间段内的电压不平衡指数/>
Figure SMS_102
。
从各时间点的各阶谐波波形中提取对应电压幅值，将其记为
Figure SMS_103
，/>
Figure SMS_104
，/>
Figure SMS_105
为谐波阶数的编号，解析得到目标配电线路在监测时间段内的谐波污染指数/>
Figure SMS_106
，式中/>
Figure SMS_107
为第/>
Figure SMS_108
时间点的基波电压幅值。
进一步地，所述目标配电线路在监测时间段内的电力负载参数获取方式为：在目标配电线路对应负载输入端布设检测点，监测目标配电线路在监测时间段内各时间点的输入电流、输入电压和电流与电压之间的相位角，分别记为
Figure SMS_109
。
需要解释的是，所述电流与电压之间的相位角获取方式为：通过数字万用表监测各时间点的电流波形图和电压波形图，并将各时间点的电流波形图与其对应电压波形图进行对比，得到各时间点的电流与电压之间的相位角。
根据各时间点的输入电流和输入电压，得到各时间点的阻抗值
Figure SMS_110
，并将各时间点的阻抗值按照幅值递减顺序进行排序，得到最大阻抗值/>
Figure SMS_111
和次大阻抗值/>
Figure SMS_112
，分析目标配电线路在监测时间段内的阻抗特性指数/>
Figure SMS_113
，式中/>
Figure SMS_114
为设定的阻抗特性修正因子。
需要注意的是，负载阻抗特性指数通常需要结合配电线路的具体情况和评估需求来进行分析和解释。一般来说，
Figure SMS_115
越小，表示目标配电线路的稳定性越好，电力配电能力越强。
根据各时间点的电流与电压之间的相位角，得到各时间点的功率因素
Figure SMS_116
，进而分析目标配电线路在监测时间段内的功率因数水平指数/>
Figure SMS_117
，式中/>
Figure SMS_118
为第/>
Figure SMS_119
时间点对应的设置权重。
需要注意的是，功率因数水平指数是衡量电力线路内功率因数水平的一个指数，通常用于评估电力配电线路的效率和稳定性。通常认为
Figure SMS_120
值越大，意味着电路中的功率因数越接近1，则电力系统的功率因数水平越高。
需要解释的是，各时间点对应的设置权重通常根据不同时段的用电特征和需求来调整。一般来说，白天和晚上的用电需求不同，因此需要不同的权重设置。
具体实施例如下：白天：上午（8:00-12:00）：权重设置为0.3；中午（12:00-14:00）：权重设置为0.2；下午（14:00-18:00）：权重设置为0.4；傍晚（18:00-22:00）：权重设置为0.1。
夜晚：深夜（22:00-24:00）：权重设置为0.2；凌晨（0:00-6:00）：权重设置为0.6；早晨（6:00-8:00）：权重设置为0.2。
步骤四：提取低压电网运行模式中各无功补偿方案的策划数据，并结合目标配电线路所处地区的环境信息，分析各无功补偿方案的匹配合理系数。
在本发明的优选实施例中，所述各无功补偿方案的匹配合理系数分析方式为：从配电数据库中提取低压电网运行模式中各无功补偿方案的策划数据，其中策划数据为参考电力质量影响因子范围、参考负载特性影响因子范围、涉及无功补偿设备的适宜环境信息和额定补偿容量，并结合目标配电线路的电力质量影响因子
Figure SMS_121
和负载特性影响因子/>
Figure SMS_126
，分析各无功补偿方案的电力数据匹配合理权重系数/>
Figure SMS_129
，式中
Figure SMS_122
为设定常数，/>
Figure SMS_127
，/>
Figure SMS_130
,/>
Figure SMS_132
为第/>
Figure SMS_123
无功补偿方案的参考电力质量影响因子范围中最小值、最大值，/>
Figure SMS_125
为第/>
Figure SMS_128
无功补偿方案的参考负载特性影响因子范围中最小值、最大值，/>
Figure SMS_131
，/>
Figure SMS_124
为各无功补偿方案的编号。
提取目标配电线路所处地区的环境信息，并根据各无功补偿方案的涉及无功补偿设备的适宜环境信息，解析得到各无功补偿方案的环境数据匹配合理权重系数
Figure SMS_133
。
提取目标配电线路的有效电压
Figure SMS_135
、有效电流/>
Figure SMS_137
和有效功率因数/>
Figure SMS_139
，分析各无功补偿方案的匹配合理系数/>
Figure SMS_136
，式中/>
Figure SMS_138
分别为设定的无功补偿容量匹配、电力数据匹配、环境数据匹配对应的影响因子，/>
Figure SMS_140
为第/>
Figure SMS_141
个无功补偿方案的额定补偿容量，/>
Figure SMS_134
为设定的无功补偿容量允许误差值。
在一种具体实施例中，所述各无功补偿方案的环境数据匹配合理权重系数分析公式为
Figure SMS_142
，其中/>
Figure SMS_143
分别为目标配电线路所处地区的环境信息中自然温度、自然湿度，/>
Figure SMS_144
分别为第/>
Figure SMS_145
个无功补偿方案的涉及无功补偿设备的适宜环境信息中温度、湿度，/>
Figure SMS_146
分别为设定的温度允许偏差值、湿度允许偏差值。
需要说明的是，本发明在分析各无功补偿方案的匹配合理系数中还考虑目标配电线路所处地区的环境信息，这样能够避免自然温度和湿度变化影响无功补偿设备正常运行的问题，从而提高配电线路无功补偿设备的响应速度和补偿效果，降低配电线路的无功精准性误差，进而提高低压配电网的稳定性。
步骤五：将各无功补偿方案的匹配合理系数进行相互对比，筛选匹配合理系数最高的无功补偿方案，并对目标配电线路实施协同补偿，如图2所示。
需要说明的是，本发明根据各无功补偿方案的策划数据，分析各无功补偿方案的匹配合理系数，并筛选匹配合理系数最高的无功补偿方案对目标配电线路实施协同补偿，从而打破现有低压无功补偿方式的单一化和固定化的缺陷，通过多方面因素制定合理的无功补偿方案，进一步提高配电线路无功补偿精准性，保证配电线路补偿达到最佳效果。
步骤六：监测目标配电线路中各节点在补偿后的电力信息，分析目标配电线路的无功补偿效果指数，并将目标配电线路的无功补偿效果指数与预设的无功补偿效果指数阈值进行对比，若目标配电线路的无功补偿效果指数小于预设的无功补偿效果指数阈值，则发出预警通知提醒。
在本发明的优选实施例中，所述目标配电线路的无功补偿效果指数分析方式为：提取目标配电线路中各节点在补偿后电力信息中电流、电压以及功率因数，同理得到目标配电线路在补偿后的有效电压
Figure SMS_147
、有效电流/>
Figure SMS_148
和有效功率因数/>
Figure SMS_149
，分析目标配电线路的无功补偿效果指数/>
Figure SMS_150
，其中/>
Figure SMS_151
。
需要说明的是，本发明通过监测目标配电线路中各节点在补偿后的电力信息，分析目标配电线路的无功补偿效果指数，并进行反馈，从而精准了解配电线路补偿后的补偿效果，进而能够对配电线路进行灵活化地无功补偿优化，进一步提高配电线路补偿效果的精确度，提高低压配电网运行的稳定性和可靠性。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将目标低压配电站与目标配电用户之间的配电线路作为目标配电线路，实时监测目标配电线路中各节点的电力信息；
步骤二：对各节点的电力信息进行解析，分析目标配电线路的无功补偿需求指数，若大于设定的无功补偿需求指数阈值，则执行步骤三，反之则重复步骤一；
步骤三：设定监测时间段，获取监测时间段内的电力质量参数和电力负载参数，得到目标配电线路的电力质量影响因子和负载特性影响因子；
步骤四：提取低压电网运行模式中各无功补偿方案的策划数据，并结合目标配电线路所处地区的环境信息，分析各无功补偿方案的匹配合理系数；
步骤五：筛选匹配合理系数最高的无功补偿方案，并对目标配电线路实施协同补偿；
步骤六：监测目标配电线路中各节点在补偿后的电力信息，分析目标配电线路的无功补偿效果指数，并进行反馈。
2.根据权利要求1所述的一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法，其特征在于：所述步骤一中目标配电线路中各节点的电力信息包括电流、电压以及功率因数。
3.根据权利要求2所述的一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法，其特征在于：所述对各节点的电力信息进行解析，具体为：提取目标配电线路中各节点的电压，将其记为
Figure QLYQS_1
，/>
Figure QLYQS_2
，/>
Figure QLYQS_3
为各节点的编号，解析得到目标配电线路对应的配电电压波动系数/>
Figure QLYQS_4
，其中/>
Figure QLYQS_5
，式中/>
Figure QLYQS_6
为预设的配电线路对应电压波动修正因子，/>
Figure QLYQS_7
为节点总数量；
若目标配电线路对应的配电电压波动系数小于设定的配电电压波动系数阈值，则筛选目标配电线路的最大电压作为对应的有效电压，并提取目标配电线路对应最大电压的节点，将其记为参考节点，将目标配电线路对应参考节点的电流和功率因数分别作为对应的有效电流和有效功率因数；
反之，则筛选目标配电线路的最大电压和最小电压，筛除最大电压和最小电压对应节点，得到剩余的各节点的电压，并解析得到筛除后的目标配电线路对应的配电电压波动系数，进而重复上述步骤，直至获得目标配电线路的有效电压、有效电流和有效功率因数。
4.根据权利要求3所述的一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法，其特征在于：所述分析目标配电线路的无功补偿需求指数，具体包括：
将目标配电线路的有效电压、有效电流和有效功率因数分别记为
Figure QLYQS_8
，分析目标配电线路的无功补偿需求指数/>
Figure QLYQS_9
，式中/>
Figure QLYQS_10
为设定的无功补偿需求修正因子，/>
Figure QLYQS_11
为配电数据库中存储的目标配电线路的额定无功功率，/>
Figure QLYQS_12
为设定的配电线路线损功率允许误差值。
5.根据权利要求3所述的一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法，其特征在于：所述目标配电线路的电力质量影响因子和负载特性影响因子获得方式为：
以当前监测时间点为界划定设定时长的监测时间段，获取目标配电线路在监测时间段内的电力质量参数和电力负载参数，其中电力质量参数包括供电电压波动指数、电压不平衡指数和谐波污染指数，电力负载参数包括阻抗特性指数和功率因数水平指数；
将电力质量参数中供电电压波动指数
Figure QLYQS_13
、电压不平衡指数/>
Figure QLYQS_14
和谐波污染指数/>
Figure QLYQS_15
代入电力质量影响因子计算公式/>
Figure QLYQS_16
，得到目标配电线路的电力质量影响因子/>
Figure QLYQS_17
；
将电力负载参数中阻抗特性指数
Figure QLYQS_18
和功率因数水平指数/>
Figure QLYQS_19
代入负载特性影响因子计算公式/>
Figure QLYQS_20
，得到目标配电线路的负载特性影响因子/>
Figure QLYQS_21
，式中/>
Figure QLYQS_22
为自然常数，/>
Figure QLYQS_23
分别为设定的负载阻抗特性影响权重、负载功率因数水平影响权重。
6.根据权利要求5所述的一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法，其特征在于：所述目标配电线路在监测时间段内的电力质量参数获取方式为：
在目标配电线路的配电输出端布设监测点，监测目标配电线路在监测时间段内各时间点的瞬时三相电压和各阶谐波波形；
根据各时间点的瞬时三相电压得到各时间点的三相电压平均值
Figure QLYQS_24
，/>
Figure QLYQS_25
，/>
Figure QLYQS_26
为各时间点的编号，解析得到目标配电线路在监测时间段内的供电电压波动指数/>
Figure QLYQS_27
；
将各时间点的瞬时三相电压代入电压不平衡指数解析公式
Figure QLYQS_28
，得到目标配电线路在监测时间段内的电压不平衡指数/>
Figure QLYQS_29
，式中/>
Figure QLYQS_30
为第/>
Figure QLYQS_31
时间点的瞬时三相电压；
从各时间点的各阶谐波波形中提取对应电压幅值，将其记为
Figure QLYQS_32
，/>
Figure QLYQS_33
，/>
Figure QLYQS_34
为谐波阶数的编号，解析得到目标配电线路在监测时间段内的谐波污染指数/>
Figure QLYQS_35
，式中/>
Figure QLYQS_36
为第/>
Figure QLYQS_37
时间点的基波电压幅值。
7.根据权利要求5所述的一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法，其特征在于：所述各无功补偿方案的匹配合理系数分析方式为：
从配电数据库中提取低压电网运行模式中各无功补偿方案的策划数据，其中策划数据为参考电力质量影响因子范围、参考负载特性影响因子范围、涉及无功补偿设备的适宜环境信息和额定补偿容量，并结合目标配电线路的电力质量影响因子
Figure QLYQS_39
和负载特性影响因子
Figure QLYQS_42
，分析各无功补偿方案的电力数据匹配合理权重系数
Figure QLYQS_45
，式中/>
Figure QLYQS_40
为设定常数，/>
Figure QLYQS_43
，
Figure QLYQS_46
,/>
Figure QLYQS_48
为第/>
Figure QLYQS_38
无功补偿方案的参考电力质量影响因子范围中最小值、最大值，/>
Figure QLYQS_44
为第/>
Figure QLYQS_47
无功补偿方案的参考负载特性影响因子范围中最小值、最大值，/>
Figure QLYQS_49
，/>
Figure QLYQS_41
为各无功补偿方案的编号；
提取目标配电线路所处地区的环境信息，并根据各无功补偿方案的涉及无功补偿设备的适宜环境信息，解析得到各无功补偿方案的环境数据匹配合理权重系数
Figure QLYQS_50
；
提取目标配电线路的有效电压
Figure QLYQS_51
、有效电流/>
Figure QLYQS_54
和有效功率因数/>
Figure QLYQS_56
，分析各无功补偿方案的匹配合理系数/>
Figure QLYQS_53
，式中
Figure QLYQS_55
分别为设定的无功补偿容量匹配、电力数据匹配、环境数据匹配对应的影响因子，
Figure QLYQS_57
为第/>
Figure QLYQS_58
个无功补偿方案的额定补偿容量，/>
Figure QLYQS_52
为设定的无功补偿容量允许误差值。
8.根据权利要求7所述的一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法，其特征在于：所述各无功补偿方案的环境数据匹配合理权重系数分析公式为
Figure QLYQS_59
，其中/>
Figure QLYQS_60
分别为目标配电线路所处地区的环境信息中自然温度、自然湿度，/>
Figure QLYQS_61
分别为第/>
Figure QLYQS_62
个无功补偿方案的涉及无功补偿设备的适宜环境信息中温度、湿度，/>
Figure QLYQS_63
分别为设定的温度允许偏差值、湿度允许偏差值。
9.根据权利要求4所述的一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法，其特征在于：所述目标配电线路的无功补偿效果指数分析方式为：提取目标配电线路中各节点在补偿后电力信息中电流、电压以及功率因数，同理得到目标配电线路在补偿后的有效电压
Figure QLYQS_64
、有效电流/>
Figure QLYQS_65
和有效功率因数/>
Figure QLYQS_66
，分析目标配电线路的无功补偿效果指数/>
Figure QLYQS_67
，其中
Figure QLYQS_68
。
CN202310636464.0A 2023-06-01 2023-06-01 一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法 Active CN116365536B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310636464.0A CN116365536B (zh) 2023-06-01 2023-06-01 一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310636464.0A CN116365536B (zh) 2023-06-01 2023-06-01 一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116365536A true CN116365536A (zh) 2023-06-30
CN116365536B CN116365536B (zh) 2023-08-11

Family

ID=86934811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310636464.0A Active CN116365536B (zh) 2023-06-01 2023-06-01 一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116365536B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116754901A (zh) * 2023-08-21 2023-09-15 安徽博诺思信息科技有限公司 一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台
CN116865287A (zh) * 2023-08-31 2023-10-10 广东电网有限责任公司肇庆供电局 配电网电压无功补偿调节方法、装置、设备及存储介质
CN117787664A (zh) * 2024-02-26 2024-03-29 智慧(东营)大数据有限公司 一种基于大数据的智慧企业管理平台
CN118589528A (zh) * 2024-08-06 2024-09-03 北京本果信息技术有限公司 一种供电网无功补偿装置及控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102545244A (zh) * 2012-03-14 2012-07-04 江苏斯菲尔电气股份有限公司 一种动态消谐式无功补偿模块
CN103647293A (zh) * 2013-11-29 2014-03-19 国网河南省电力公司周口供电公司 低压台区工况监测与三相负荷平衡自动调整系统
CN104463365A (zh) * 2014-12-04 2015-03-25 国家电网公司 基于配网自动化的无功电压优化分析评估方法
CN108923438A (zh) * 2018-07-09 2018-11-30 中国科学院电工研究所 一种多电能质量治理装置协调控制系统
CN115207938A (zh) * 2022-08-12 2022-10-18 费莱(浙江)科技有限公司 一种混合动力无功补偿方法及系统
CN115313402A (zh) * 2022-07-12 2022-11-08 国网浙江省电力有限公司宁海县供电公司 基于移动式无功补偿装置的山区线路无功补偿优化方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102545244A (zh) * 2012-03-14 2012-07-04 江苏斯菲尔电气股份有限公司 一种动态消谐式无功补偿模块
CN103647293A (zh) * 2013-11-29 2014-03-19 国网河南省电力公司周口供电公司 低压台区工况监测与三相负荷平衡自动调整系统
CN104463365A (zh) * 2014-12-04 2015-03-25 国家电网公司 基于配网自动化的无功电压优化分析评估方法
CN108923438A (zh) * 2018-07-09 2018-11-30 中国科学院电工研究所 一种多电能质量治理装置协调控制系统
CN115313402A (zh) * 2022-07-12 2022-11-08 国网浙江省电力有限公司宁海县供电公司 基于移动式无功补偿装置的山区线路无功补偿优化方法
CN115207938A (zh) * 2022-08-12 2022-10-18 费莱(浙江)科技有限公司 一种混合动力无功补偿方法及系统

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BOGDAN CONSTANTIN NEAGU等: "Reactive power compensation in distribution networks using the bat algorithm", 《 2016 INTERNATIONAL CONFERENCE AND EXPOSITION ON ELECTRICAL AND POWER ENGINEERING (EPE)》 *
LEILEI ZHAO等: "Hybrid Power Quality Compensation System for Electric Railway Supplied by the Hypotenuse of a Scott Transformer", 《IEEE ACCESS 》 *
ZHANG KEJU等: "Research on Reactive Power Compensation Based on Magnetic Saturation Controllable Reactor", 《 IEEE ACCESS》 *
于永军;祁晓笑;郑少鹏;王方楠;: "基于电压调差率的风电场并列运行静止无功补偿装置协调控制", 分布式能源, no. 02 *
刘成军等: "剩余无功电量最小的变电站无功补偿优化配置", 《供用电》 *
徐钢;吴熙;范子恺;顾文;李辰龙;唐一铭;: "基于关联分析的光伏电站无功控制能力评估", 电测与仪表, no. 12 *
赵岩等: "基于电网固有结构特性的配电网最优无功补偿方法", 《山东电力技术》, vol. 42, no. 208 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116754901A (zh) * 2023-08-21 2023-09-15 安徽博诺思信息科技有限公司 一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台
CN116754901B (zh) * 2023-08-21 2023-11-03 安徽博诺思信息科技有限公司 一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台
CN116865287A (zh) * 2023-08-31 2023-10-10 广东电网有限责任公司肇庆供电局 配电网电压无功补偿调节方法、装置、设备及存储介质
CN116865287B (zh) * 2023-08-31 2024-01-23 广东电网有限责任公司肇庆供电局 配电网电压无功补偿调节方法、装置、设备及存储介质
CN117787664A (zh) * 2024-02-26 2024-03-29 智慧(东营)大数据有限公司 一种基于大数据的智慧企业管理平台
CN117787664B (zh) * 2024-02-26 2024-05-24 智慧(东营)大数据有限公司 一种基于大数据的智慧企业管理平台
CN118589528A (zh) * 2024-08-06 2024-09-03 北京本果信息技术有限公司 一种供电网无功补偿装置及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116365536B (zh) 2023-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116365536B (zh) 一种基于电力配电的低压无功精准性补偿方法
CN110516912B (zh) 一种配电台区户变关系的识别方法
US20220083037A1 (en) System for determining electric parameters of an electric power grid
CN113078630B (zh) 一种基于实时量测数据的低压配电网拓扑辨识方法
CN116345701B (zh) 一种低压无功补偿智能监测控制系统
EP2217886A1 (en) Improvements in hierarchy determination for power monitoring systems
KR102701671B1 (ko) 전력 데이터의 결측치 보완 서버 및 방법
JP2013527613A (ja) 光起電力システム及び装置の接点の診断方法
CN103617568A (zh) 稳态电能质量预警机制中的异常数据判定阈值设定方法
CN112087055B (zh) 一种应用于低压台区电表网络的拓扑识别方法
CN113985339A (zh) 智能电表的误差诊断方法及系统、设备、存储介质
CN118228893B (zh) 交直流混合配电网运行优化方法
CN118232345B (zh) 一种基于分布式神经网络的储能电站故障诊断系统
CN113609681B (zh) 基于电能质量实测数据修正的电压暂降幅值评估方法
CN109494733B (zh) 一种电力负荷模型的辨识参数优化方法及系统
CN117394311B (zh) 一种基于多源信息融合的配电网韧性评估及紧急控制方法
CN117723852A (zh) 风能电缆性能测试方法及系统
CN105701265A (zh) 一种双馈风电机组建模方法及装置
CN114529425B (zh) 一种智能电量修复系统
CN103543353B (zh) 一种宽温环境下的直流采集方法
CN115267422A (zh) 一种用于复杂配电网线路故障的感知诊断定位方法
CN117254772B (zh) 一种基于电能计量装置的数据处理方法和系统
CN118367608B (zh) 分布式光伏控制方式的最大接入容量评估方法
CN115292917A (zh) 一种考虑故障转移比的电网故障后果控制措施分析方法
CA3222907A1 (en) Service location anomalies

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant