CN116865287B - 配电网电压无功补偿调节方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了配电网电压无功补偿调节方法、装置、设备及存储介质，用于解决现有的配电网电压无功补偿调节方法大多容易受主电路影响而产生节点电容负载不平衡现象，使得其对节点电压的调节效果差，影响着配电网的安全运行系数的技术问题。本发明包括：在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，获取所述配电网中的电网补偿容量；获取所述配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量；根据所述电网补偿容量和所述负荷点补偿容量，计算电容调节量；确定每一所述负荷点的作用电容点；采用所述电容调节量对所述作用电容点进行电压无功补偿调节。
Description
技术领域
本发明涉及无功补偿调节技术领域，尤其涉及一种配电网电压无功补偿调节方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
目前，在电力系统配电网中总会存在一些无功负荷，它们的存在会导致出现流动的无功功率，降低系统的功率因数，增大线路电压的损失，因此需要对配电网中电压进行无功补偿。
然而，现有的配电网电压无功补偿调节方法大多容易受主电路影响而产生节点电容负载不平衡现象，使得其对节点电压的调节效果差，影响着配电网的安全运行系数。
发明内容
本发明提供了一种配电网电压无功补偿调节方法、装置、设备及存储介质，用于解决现有的配电网电压无功补偿调节方法大多容易受主电路影响而产生节点电容负载不平衡现象，使得其对节点电压的调节效果差，影响着配电网的安全运行系数的技术问题。
本发明提供了一种配电网电压无功补偿调节方法，包括：
在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，获取所述配电网中的电网补偿容量；
获取所述配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量；
根据所述电网补偿容量和所述负荷点补偿容量，计算电容调节量；
确定每一所述负荷点的作用电容点；
采用所述电容调节量对所述作用电容点进行电压无功补偿调节。
可选地，所述在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，获取所述配电网中的电网补偿容量的步骤，包括：
在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，计算所述配电网中每段线路的有功损耗值；
将所述配电网中所有线路的有功损耗值进行累加，得到所述配电网的总有功损耗值；
获取所述配电网的无功经济当量；
计算所述总有功损耗值与所述无功经济当量的商，作为所述配电网的电网补偿容量。
可选地，所述获取所述配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量的步骤，包括：
获取配电网中各负荷点的当前电容值和无功负荷值；
根据所述当前电容值和所述无功负荷值计算所述负荷点的负荷点补偿容量。
可选地，所述在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，获取所述配电网中的电网补偿容量的步骤之前，还包括：
计算所述配电网的当前功率因数；
判断所述功率因数是否小于预设因数阈值；
若是，则判定所述配电网当前电压处于异常状态。
可选地，所述采用所述电容调节量对所述作用电容点进行电压无功补偿调节的步骤之后，还包括：
获取补偿后电压；
判断所述补偿后电压是否异常；
若是，生成提示信息。
本发明还提供了一种配电网电压无功补偿调节装置，包括：
电网补偿容量获取模块，用于在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，获取所述配电网中的电网补偿容量；
负荷点补偿容量获取模块，用于获取所述配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量；
电容调节量计算模块，用于根据所述电网补偿容量和所述负荷点补偿容量，计算电容调节量；
作用电容点确定模块，用于确定每一所述负荷点的作用电容点；
电压无功补偿调节模块，用于采用所述电容调节量对所述作用电容点进行电压无功补偿调节。
可选地，所述电网补偿容量获取模块，包括：
有功损耗值计算子模块，用于在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，计算所述配电网中每段线路的有功损耗值；
总有功损耗值计算子模块，用于将所述配电网中所有线路的有功损耗值进行累加，得到所述配电网的总有功损耗值；
无功经济当量获取子模块，用于获取所述配电网的无功经济当量；
电网补偿容量计算子模块，用于计算所述总有功损耗值与所述无功经济当量的商，作为所述配电网的电网补偿容量。
可选地，所述负荷点补偿容量获取模块，包括：
当前电容值和无功负荷值获取子模块，用于获取配电网中各负荷点的当前电容值和无功负荷值；
负荷点补偿容量计算子模块，用于根据所述当前电容值和所述无功负荷值计算所述负荷点的负荷点补偿容量。
本发明还提供了一种电子设备，所述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如上任一项所述的配电网电压无功补偿调节方法。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行如上任一项所述的配电网电压无功补偿调节方法。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：本发明通过在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，获取所述配电网中的电网补偿容量；获取所述配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量；根据所述电网补偿容量和所述负荷点补偿容量，计算电容调节量；确定每一所述负荷点的作用电容点；采用所述电容调节量对所述作用电容点进行电压无功补偿调节。从而提高了电压无功补偿调节的有效性，提高了电网的安全运行系数。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种配电网电压无功补偿调节方法的步骤流程图；
图2为本发明另一实施例提供的一种配电网电压无功补偿调节方法的步骤流程图；
图3为本发明实施例提供的一种配电网电压无功补偿调节装置的结构框图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种配电网电压无功补偿调节方法、装置、设备及存储介质，用于解决现有的配电网电压无功补偿调节方法大多容易受主电路影响而产生节点电容负载不平衡现象，使得其对节点电压的调节效果差，影响着配电网的安全运行系数的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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，图1为本发明实施例提供的一种配电网电压无功补偿调节方法的步骤流程图。
本发明提供的一种配电网电压无功补偿调节方法，具体可以包括以下步骤：
步骤101，在检测到配电网当前电压处于异常状态时，获取配电网中的电网补偿容量；
在本发明实施例中，由于配电网的共同点是用来将电能从高压输电网输送给低压用电户，这些电网都由中长距离的架空线延伸至用电户中，其中会有一定的损耗，因此，本发明需要计算出配电网的电网补偿容量。
步骤102，获取配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量；
在本发明实施例中，为补偿在供电调节过程中产生的损耗，需要计算出各无功负荷点的分散电容调节量，即计算各个负荷点的负荷点补偿容量。
步骤103，根据电网补偿容量和负荷点补偿容量，计算电容调节量；
在本发明实施例中，在获取到配电网的电网补偿容量和各负荷点的负荷点补偿容量后，可以采用电网补偿容量和负荷点补偿容量来计算电容调节量。
步骤104，确定每一负荷点的作用电容点；
作用电容点即为进行无功补偿调节的补偿点。
在本发明实施例中，由于每一负荷点上均设有补偿电容，因此，本申请可通过调节每一负荷点上变压器开关器件的通断来进行各种组合，进而可确定出相应的电容调节算法，获取每一负荷点的作用电容点，以及每一个作用电容点的电容调节量，使得系统可利用该电容调节算法配合配电网络电源来实现共同调压。
步骤105，采用电容调节量对作用电容点进行电压无功补偿调节。
在计算出各个负荷点的作用电容点后，可以采用各负荷点相应的电容调节量对相应的作用电容点进行电压无功补偿调节，以实现对电压的控制。
在一个示例中，进行无功补偿调节时，可以采用分段投入无功补偿，以保证电压分阶段可控。
在一个示例中，可采用单相独立控制的无功补偿装置，避免同时投入引起的其他项电压升高。
在一个示例中，可以采用电压控制为触发条件，提前投入无功均衡台区负荷分布，当配电网电压值不超过250V时，接触器常开点接通电容；当电压保护器检测到配电网电压超过250V时，接触器断开回路以起到保护电容器的作用。
本发明通过在检测到配电网当前电压处于异常状态时，获取配电网中的电网补偿容量；获取配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量；根据电网补偿容量和负荷点补偿容量，计算电容调节量；确定每一负荷点的作用电容点；采用电容调节量对作用电容点进行电压无功补偿调节。从而提高了电压无功补偿调节的有效性，提高了电网的安全运行系数。
请参阅图2，图2为本发明另一实施例提供的一种配电网电压无功补偿调节方法的步骤流程图。具体可以包括以下步骤：
步骤201，计算配电网的当前功率因数；
步骤202，判断功率因数是否小于预设因数阈值；
步骤203，若是，则判定配电网当前电压处于异常状态；
在本发明实施例中，可以实时计算配电网的功率因数来判断配电网当前电压是否处于异常状态，当功率因数小于预设因数阈值时，表征配电网当前电压处于异常状态，此时可以触发无功补偿操作，防止发生电容过补偿或欠补偿的问题。
步骤204，在检测到配电网当前电压处于异常状态时，获取配电网中的电网补偿容量；
当检测到配电网当前电压处于异常状态时，可以获取配电网中的电网补偿容量。
在一个示例中，在检测到配电网当前电压处于异常状态时，获取配电网中的电网补偿容量的步骤，可以包括以下子步骤：
S41，在检测到配电网当前电压处于异常状态时，计算配电网中每段线路的有功损耗值；
在具体实现中，配电网中每段线路的有功损耗值的计算公式如下：
；
其中，为配电网中第i段线路的有功损耗值，/>为经过计算后确定的当前配电网中线路i的补偿容量，/>为当前配电网中线路i的无功电荷量，/>为当前配电网采取无功补偿措施后的电压，/>为当前配电网中线路i的电阻值。
S42，将配电网中所有线路的有功损耗值进行累加，得到配电网的总有功损耗值；
在计算得到配电网中每一线路的有功损耗值后，可以将其进行累加，得到整个配电网的总有功损耗值。
S43，获取配电网的无功经济当量；
S44，计算总有功损耗值与无功经济当量的商，作为配电网的电网补偿容量。
在本发明实施例中，配电网的电网补偿容量的计算公式如下：
；
其中，为配电网的无功经济当量。
步骤205，获取配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量；
在本发明实施例中，可以对配电网中的每一个负荷点进行电容调节，以确定各负荷点的负荷点补偿容量。
在一个示例中，获取配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量的步骤，可以包括以下子步骤：
S51，获取配电网中各负荷点的当前电容值和无功负荷值；
S52，根据当前电容值和无功负荷值计算负荷点的负荷点补偿容量。
在具体实现中，为了使电压波动最小，可以对配电网中每个负荷点进行电容调节，且使调节后的电容的大小等于负荷点的无功负荷值，进而根据调整后的电容值和调整前的当前电容值的大小来计算负荷点补偿容量。
步骤206，根据电网补偿容量和负荷点补偿容量，计算电容调节量；
步骤207，确定每一负荷点的作用电容点；
在具体实现中，由于每一负荷点上均设有补偿电容，因此，本申请可通过调节每一负荷点上变压器开关器件的通断来进行各种组合，进而可确定出相应的电容调节算法，获取每一负荷点的作用电容点，以及每一个作用电容点的电容调节量，使得系统可利用该电容调节算法配合配电网络电源来实现共同调压。
步骤208，采用电容调节量对作用电容点进行电压无功补偿调节。
在确定了各个负荷点的作用电容点以及相应的电容调节量后，可以采用电容调节量去调节相应的作用电容点，以实现对电压的无功补偿调节。
进一步地，采用电容调节量对作用电容点进行电压无功补偿调节的步骤之后，还包括：
获取补偿后电压；判断补偿后电压是否异常；若是，生成提示信息。
在本发明实施例中，可以在完成电压无功补偿调节后，判断补偿后电压是否异常，如异常，则生成提示信息，以触发后续的二次调节。
在本发明实施例中，本申请可实时监测功率因数的同时控制电容进行无功补偿，防止向电网倒置无功，并通过三相指示灯的亮度监视熔断器是否损坏。当电容器投入电网时，对应的三相指示灯亮。若三相电压缺相，则对应路数的三相指示灯亮度也会变暗，人们可以及时发现。此外，还可将检测到的三相电流的情况并在电流表中显示结果，同时所测得的数据还可被传输至后台监控系统。
本发明通过在检测到配电网当前电压处于异常状态时，获取配电网中的电网补偿容量；获取配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量；根据电网补偿容量和负荷点补偿容量，计算电容调节量；确定每一负荷点的作用电容点；采用电容调节量对作用电容点进行电压无功补偿调节。从而提高了电压无功补偿调节的有效性，提高了电网的安全运行系数。
请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种配电网电压无功补偿调节装置的结构框图。
本发明实施例提供了一种配电网电压无功补偿调节装置，包括：
电网补偿容量获取模块301，用于在检测到配电网当前电压处于异常状态时，获取配电网中的电网补偿容量；
负荷点补偿容量获取模块302，用于获取配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量；
电容调节量计算模块303，用于根据电网补偿容量和负荷点补偿容量，计算电容调节量；
作用电容点确定模块304，用于确定每一负荷点的作用电容点；
电压无功补偿调节模块305，用于采用电容调节量对作用电容点进行电压无功补偿调节。
在本发明实施例中，电网补偿容量获取模块301，包括：
有功损耗值计算子模块，用于在检测到配电网当前电压处于异常状态时，计算配电网中每段线路的有功损耗值；
总有功损耗值计算子模块，用于将配电网中所有线路的有功损耗值进行累加，得到配电网的总有功损耗值；
无功经济当量获取子模块，用于获取配电网的无功经济当量；
电网补偿容量计算子模块，用于计算总有功损耗值与无功经济当量的商，作为配电网的电网补偿容量。
在本发明实施例中，负荷点补偿容量获取模块302，包括：
当前电容值和无功负荷值获取子模块，用于获取配电网中各负荷点的当前电容值和无功负荷值；
负荷点补偿容量计算子模块，用于根据当前电容值和无功负荷值计算负荷点的负荷点补偿容量。
在本发明实施例中，还包括：
当前功率因数计算模块，用于计算配电网的当前功率因数；
判断模块，用于判断功率因数是否小于预设因数阈值；
异常状态判定模块，用于若是，则判定配电网当前电压处于异常状态。
在本发明实施例中，还包括：
补偿后电压获取模块，用于获取补偿后电压；
异常判断模块，用于判断补偿后电压是否异常；
提示信息生成模块，用于若是，生成提示信息。
本发明实施例还提供了一种电子设备，设备包括处理器以及存储器：
存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；
处理器用于根据程序代码中的指令执行本发明实施例的配电网电压无功补偿调节方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储程序代码，程序代码用于执行本发明实施例的配电网电压无功补偿调节方法。
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，上述描述的系统，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。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种配电网电压无功补偿调节方法，其特征在于，包括：
在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，获取所述配电网中的电网补偿容量；
获取所述配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量；
根据所述电网补偿容量和所述负荷点补偿容量，计算电容调节量；
确定每一所述负荷点的作用电容点；
采用所述电容调节量对所述作用电容点进行电压无功补偿调节；其中，所述在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，获取所述配电网中的电网补偿容量的步骤，包括：
在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，计算所述配电网中每段线路的有功损耗值；
配电网中每段线路的有功损耗值的计算公式如下：
；
其中，为配电网中第i段线路的有功损耗值，/>为经过计算后确定的当前配电网中线路i的补偿容量，/>为当前配电网中线路i的无功电荷量，/>为当前配电网采取无功补偿措施后的电压，/>为当前配电网中线路i的电阻值；
将所述配电网中所有线路的有功损耗值进行累加，得到所述配电网的总有功损耗值；
获取所述配电网的无功经济当量；
计算所述总有功损耗值与所述无功经济当量的商，作为所述配电网的电网补偿容量；
其中，所述采用所述电容调节量对所述作用电容点进行电压无功补偿调节的步骤之后，还包括：
获取补偿后电压；
判断所述补偿后电压是否异常；
若是，生成提示信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量的步骤，包括：
获取配电网中各负荷点的当前电容值和无功负荷值；
根据所述当前电容值和所述无功负荷值计算所述负荷点的负荷点补偿容量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，获取所述配电网中的电网补偿容量的步骤之前，还包括：
计算所述配电网的当前功率因数；
判断所述功率因数是否小于预设因数阈值；
若是，则判定所述配电网当前电压处于异常状态。
4.一种配电网电压无功补偿调节装置，其特征在于，包括：
电网补偿容量获取模块，用于在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，获取所述配电网中的电网补偿容量；
负荷点补偿容量获取模块，用于获取所述配电网中每一负荷点的负荷点补偿容量；
电容调节量计算模块，用于根据所述电网补偿容量和所述负荷点补偿容量，计算电容调节量；
作用电容点确定模块，用于确定每一所述负荷点的作用电容点；
电压无功补偿调节模块，用于采用所述电容调节量对所述作用电容点进行电压无功补偿调节；
其中，所述电网补偿容量获取模块，包括：
有功损耗值计算子模块，用于在检测到所述配电网当前电压处于异常状态时，计算所述配电网中每段线路的有功损耗值；配电网中每段线路的有功损耗值的计算公式如下：
；
其中，为配电网中第i段线路的有功损耗值，/>为经过计算后确定的当前配电网中线路i的补偿容量，/>为当前配电网中线路i的无功电荷量，/>为当前配电网采取无功补偿措施后的电压，/>为当前配电网中线路i的电阻值；
总有功损耗值计算子模块，用于将所述配电网中所有线路的有功损耗值进行累加，得到所述配电网的总有功损耗值；
无功经济当量获取子模块，用于获取所述配电网的无功经济当量；
电网补偿容量计算子模块，用于计算所述总有功损耗值与所述无功经济当量的商，作为所述配电网的电网补偿容量；
其中，还包括：
补偿后电压获取模块，用于获取补偿后电压；
异常判断模块，用于判断补偿后电压是否异常；
提示信息生成模块，用于若是，生成提示信息。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述负荷点补偿容量获取模块，包括：
当前电容值和无功负荷值获取子模块，用于获取配电网中各负荷点的当前电容值和无功负荷值；
负荷点补偿容量计算子模块，用于根据所述当前电容值和所述无功负荷值计算所述负荷点的负荷点补偿容量。
6.一种电子设备，其特征在于，所述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权利要求1-3任一项所述的配电网电压无功补偿调节方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读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1-3任一项所述的配电网电压无功补偿调节方法。
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