多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法及系统技术方案

本公开属于配电网技术领域，提供了一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法及系统，包括以下步骤：获取用户补偿层的总无功缺额和配电台区层的配变侧总无功缺额；计算配电线路层的总无功需求；确定主变电层的最大无功缺额，补偿配电网的无功损耗。本公开各级无功补偿优先考虑本层级的无功就地平衡，兼顾变电站层、配电线路层、配电台区层、用户补偿层四个配电网层级之间的协同配合，在配电网各电压等级间形成四级联动，最大程度实现无功就地平衡优化，减少配电线路上无功功率的流动，有效实现配电网降损。效实现配电网降损。效实现配电网降损。

【技术实现步骤摘要】
多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法及系统


[0001]本公开属于配电网
，具体涉及一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]无功功率是储能元件(电容、电感)进行电场能与磁场能周期性转换的功率。当系统出现无功功率缺额时，会造成系统电压偏低，降低发供电设备效率，增加电网损耗，严重时甚至可能导致系统电压的崩溃；当系统出现无功功率过补偿时，会造成系统电压升高，负荷低谷时可能会引起无功倒送，同样会增加电网损耗，这就要求在电网规划和运行中，必须重视无功平衡优化及枢纽节点的电压支撑。
[0004]电网中的电力负荷大部分属于感性负荷，此类负荷在运行过程中需要消耗大量无功功率，若本地没有足够的可供投入的无功补偿设备，或存在无功过补偿现象，无法实现无功就地平衡，则无功功率会在各级输变电设备间流动，产生有功损耗。因此，无功平衡优化对降低电网损耗具有重要意义。
[0005]无功平衡优化降损是指通过合理规划电网变电站层、配电线路层、配电台区层、用户补偿层各级无功补偿点位置、优化补偿容量、提升现有无功补偿装置利用效率等无功平衡优化手段，使传输线上流动的无功功率减少，是实现电网降损的重要途径。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本公开提出了一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法及系统，采用自下而上、分层分区、就地平衡的原则，各级无功补偿优先考虑本层级的无功就地平衡。根据功率由电网向用户的传输方向，配电网补偿层级可分为变电站层、配电线路层、配电台区层、用户补偿层。变电站层包括主变压器、电抗器及电容器等无功补偿设备；配电线路层包括配电线路、线路补偿电容器、线路调压器等设备；配电台区层配电变压器、电容器等设备；用户补偿层包括用户用电负荷及随机补偿电容器。多层级协同补偿兼顾变电站层、配电线路层、配电台区层、用户补偿层四个配电网层级之间的协同配合，在配电网各电压等级间形成四级联动，最大程度实现无功就地平衡优化，减少配电线路上无功功率的流动，有效实现配电网降损。
[0007]根据一些实施例，本公开的第一方案提供了一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法，采用如下技术方案：
[0008]一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法，包括以下步骤：
[0009]获取用户补偿层的总无功缺额和配电台区层的配变侧总无功缺额；
[0010]根据用户补偿层、配电台区层的协同补偿配置情况以及配电线路的运行数据，计算配电线路层的总无功需求；
[0011]根据用户补偿层、配电台区层、配电线路层的协同补偿配置情况以及变电站的运行数据，确定变电站层的最大无功缺额，补偿配电网的无功损耗。
[0012]作为进一步的技术限定，在获取用户补偿层的总无功缺额的过程中，通过用户电表所计量的数据得到用户生产时段负荷平均有功功率，得到补偿前平均功率因数，设定优化后预期达到的功率因数，计算得到用户补偿层的总无功缺额。
[0013]进一步的，通过用户电表所计量的数据得到用户补偿前平均功率因数，根据电网公司对用户的功率因数考核要求，针对不同用户容量，设定优化后预期达到的功率因数。
[0014]作为进一步的技术限定，在获取配电台区层的配变侧总无功缺额的过程中，按照配变实际设备参数及运行参数，包括配变空载电流百分比、短路电压百分比、负载率、额定容量、功率因数等，结合入户线路及用户负荷的无功缺额，计算确定配变最大无功缺额。
[0015]进一步的，考虑用户补偿层已配置的装在用电设备侧随机补偿电容器的无功容量，计算确定配电台区层需要配置的无功补偿容量。
[0016]作为进一步的技术限定，依据导线电感、导线长度、运行电流数据，计算配电线路层的总无功需求。
[0017]作为进一步的技术限定，以最大限度的实现无功就地补偿为原则，根据负荷分布情况，在适当位置配置无功补偿装置，减少线路无功电流长距离传输造成的损耗；
[0018]具体判断标准为：线路电容可选择1
‑
3点安装方式：当线路中有较大的集中负荷时(一般占到总负荷的30％～40％以上)，宜选用1点安装方式；当线路较长、无功补偿容量较大时，宜选用2
‑
3点安装方式。
[0019]作为进一步的技术限定，在配电线路层，考虑因配变不具备有载调压功能，以及部分专变用户未实现就地补偿的无功缺额，设定配变侧补偿裕度(一般按照专家经验选取1.05)，确定配电线路的需要配置的无功容量。
[0020]作为进一步的技术限定，根据主变容量以及电压、电流等运行数据，结合配电线路层、配电台区层、用户补偿层的无功缺额，确定变电站层的最大无功缺额，补偿配电网的无功损耗。
[0021]根据一些实施例，本公开的第二方案提供了一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损系统，采用如下技术方案：
[0022]一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损系统，包括：
[0023]获取模块，被配置为获取用户补偿层的总无功缺额和配电台区层的配变侧总无功缺额；
[0024]计算模块，被配置为根据用户补偿层、配电台区层的协同补偿配置情况以及配电线路的运行数据，计算配电线路层的总无功需求；
[0025]补偿模块，被配置为根据用户补偿层、配电台区层、配电线路层的协同补偿配置情况以及变电站的运行数据，确定变电站层的最大无功缺额，补偿配电网的无功损耗。
[0026]与现有技术相比，本公开的有益效果为：
[0027]本公开基于配电网无功平衡优化降损原理，明确了变电站层、配电线路层、配电台区层、用户补偿层四个配电网层级的协同补偿配合机制，总结出就地平衡、四级联动、区域优化的无功补偿配置原则；明确了变电站层、配电线路层、配电台区层、用户补偿层四个配电网层级的无功补偿对象，提出了补偿容量及无功补偿装置改造精细化分组容量计算方
法；将电网无功治理分为四个层级，即用户补偿层、配电台区层、配电线路层、变电站层，自下而上分级补偿，有效实现自下而上所有电压等级的无功就地平衡，达到显著的降损效果。
附图说明
[0028]构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
[0029]图1是本公开实施例一中的多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法的流程图；
[0030]图2是本公开实施例一中的多层级协同补偿对象的示意图；
[0031]图3是本公开实施例二中的多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损系统的结构框图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
[0033]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法，其特征在于，包括以下步骤：获取用户补偿层的总无功缺额和配电台区层的配变侧总无功缺额；根据用户补偿层、配电台区层的协同补偿配置情况以及配电线路的运行数据，计算配电线路层的总无功需求；根据用户补偿层、配电台区层、配电线路层的协同补偿配置情况以及变电站的运行数据，确定变电站层的最大无功缺额，补偿配电网的无功损耗。2.如权利要求1中所述的一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法，其特征在于，在获取用户补偿层的总无功缺额的过程中，通过用户电表所计量的数据得到用户生产时段负荷平均有功功率，得到补偿前平均功率因数，设定优化后预期达到的功率因数，计算得到用户补偿层的总无功缺额。3.如权利要求2中所述的一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法，其特征在于通过用户电表所计量的数据得到用户补偿前平均功率因数，根据电网公司对用户的功率因数考核要求，针对不同用户容量，设定优化后预期达到的功率因数。4.如权利要求1中所述的一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法，其特征在于，在获取配电台区层的配变侧总无功缺额的过程中，按照配变实际设备参数及运行参数，结合入户线路及用户负荷的无功缺额，计算确定配变最大无功缺额。5.如权利要求4中所述的一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法，其特征在于，考虑用户补偿层已配置的装在用电设备侧随机补偿电容器的无功容量，计算确定配电台区层需要配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆玉，于丹文，王华佳，张青青，孙萌萌，张岩，李付存，曹文君，张高峰，苏永智，谷栋，张博颐，刘勇利，
申请(专利权)人：国家电网有限公司山东中实易通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：