一种配电网无功补偿优化控制方法技术

本发明专利技术公开了一种配电网无功补偿优化控制方法，包括以下步骤：S1：将配电网进行等效为若干条主馈线，进行等效主分支计算；S2：对等效后的配电网分支进行广度优先搜索，确定候选补偿节点；S3：对候选补偿节点进行筛选，确定待补偿节点；S4：计算待补偿节点的位置和补偿容量，根据计算结果对配电网进行无功补偿。本发明专利技术的一种配电网无功补偿优化控制方法，通过对候选补偿节点进行筛选，排除了部分无效节点，可以快速有效的确定配电网中有效待补偿节点的个数，再以不同的无功功率分布下有功损耗最小为目标确定补偿点位置和补偿容量，降低了实际补偿与理论补偿的效果差异，实现配电网的最佳无功补偿。功补偿。功补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网无功补偿优化控制方法


[0001]本专利技术涉及配电网无功补偿
，尤其是涉及一种配电网无功补偿优化控制方法。

技术介绍

[0002]配电网无功功率补偿是降损节能和提高电压质量的有效手段，合理进行无功补偿点的选择及补偿容量的确定是无功补偿效果的关键。目前较多实际系统中还采用传统方法依靠经验进行无功规划，远不能满足配电网的实际情况，无功补偿效果欠佳，补偿装置难以发挥最大效益。“三分之二法则”是配电线路补偿采用经典优化模式，将均匀分布在一段仅有首端一个电源的线路无功负荷分为三等份，无功补偿设备最佳安装地点为线路的2/3处，最佳配置无功补偿容量为总无功负荷的2/3。该方法采用了如馈线均匀、负荷统一等假设，与实际配电系统差异较大，将导致实际补偿与理论补偿的效果有所差异。而对于比较大的配电网络，随着节点数的增多，这种差异越加显著。

技术实现思路

[0003]本专利技术是为了克服传统方法依靠经验或根据“三分之二法则”进行无功规划不能满足配电网的实际情况，导致实际补偿与理论补偿的效果存在差异，随着节点数的增多差异越加显著的问题，提供一种配电网无功补偿优化控制方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种配电网无功补偿优化控制方法，包括以下步骤：S1：将配电网进行等效为若干条主馈线，进行等效主分支计算；S2：对等效后的配电网分支进行广度优先搜索，确定候选补偿节点；S3：对候选补偿节点进行筛选，确定待补偿节点；S4：计算待补偿节点的位置和补偿容量，根据计算结果对配电网进行无功补偿。对于节点个数较大的配电网，若果在所有节点范围内进行待补偿节点的位置和容量优化计算，一方面计算时间过长，另一方面传统方法依靠经验或根据“三分之二法则”进行无功规划不能满足配电网的实际情况，导致实际补偿与理论补偿的效果存在差异，随着节点数的增多差异越加显著，因此本专利技术的一种配电网无功补偿优化控制方法，通过对候选补偿节点进行筛选，排除了部分无效节点，可以快速有效的确定配电网中有效待补偿节点的个数，再以不同的无功功率分布下有功损耗最小为目标确定补偿点位置，实现配电网的最佳无功补偿。
[0006]作为本专利技术的优选方案，所述S1的等效主分支计算具体包括以下步骤：S11：对广度优先顺序遍历的节点进行编号，选择第一条主分支并进入S12；S12：判断当前最大号节点是否经过主分支编号，若否，则进入S13；若是，则取与共相连的上层节点作为最大号节点，重新执行S12；S13：对最大号节点进行主分支编号，判断与该最大号节点相连的上层节点是否是根节点，若是，则进入S14；若否，则取与该最大号节点相连的上层节点重新执行S13；S14：该条主分支编号结束，判断是否所有主分支编号均已完成，若否，则选择下一条主分支，返回执行S12；若是，则等效主分支计算流程结束。将整个配电网等效为若干条主馈线，
每条主馈线上的节点彪悍与实际网络节点编号相对应，且主馈线上各节点的注入功率为该节点实际所连接所有分支的总注入功率。
[0007]作为本专利技术的优选方案，所述S2具体过程如下：采用ADT栈为辅助结构，实现广度优先搜索，将根节点作为第一层，从根节点开始搜索，将搜索到的所有子节点为第二层放入栈，再以第二层各节点作为父节点并开始搜索，将其所有子节点为第三层放入栈，依次顺序搜索直至遍历全部节点，从栈顶取出所有节点，作为候选补偿节点。
[0008]作为本专利技术的优选方案，所述S3包括以下步骤：S31：根据最大补偿效益公式对网络中除根节点外的所有候选补偿节点单独进行最大净收益计算；S32：将最大净收益小于等于零的节点排除，选择最大净收益大于零的节点构成待补偿节点候选集。对于最大净收益小于零的节点，表明在此节点进行无功补偿无法带来经济净收益，通过此计算，排除了部分无效节点，减小了优化补偿计算量，同时降低了实际补偿与理论补偿的效果差异。
[0009]作为本专利技术的优选方案，所述S3还包括以下步骤：S33：设补偿次数N＝0；S34：计算第N次无功补偿后的潮流分布情况；S35：若N>0，则记录第N次无功补偿节点号，并将其作为待补偿节点；否则直接进入S36；S36：根据最大补偿效益公式计算第N次无功补偿后确定待补偿节点候选集中各节点的最大补偿效益值，并根据最大补偿效益值的大小对各节点进行排序；S37：若各节点的最大补偿效益值均小于零，则进入S39；否则进入S38；S38：在补偿效益值最大的节点补偿相应的最佳无功容量，并另N＝N+1，返回执行S34；S39：输出所有待补偿节点号，流程结束。通过上面两步的选点策略，可以快速有效的确定配电网中待补偿节点的个数和位置。
[0010]作为本专利技术的优选方案，所述所述最大补偿效益公式如下：
[0011][0012]其中，C
e
为电能损耗的边际值，τ
max
为最大负荷损耗小时数，n为配电网等效主分支总数，R
i
为第i条主分支的电阻值，Q
ir
、U
ir
分别为第i条主分支受端的无功功率和电压幅值，α、β分别为折旧维修率和投资回收率，C
kv
为节点k处补偿电容器的单位容量，Q
kc
为为节点k处总的补偿容量，C
kf
为节点k处补偿电容器的固定投资费用，为第k个节点上游支路的判定系数，当支路i属于节点k的上游支路集合时，值为1，反之则为0。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述S4中计算待补偿节点的位置和补偿容量的公式如下：
[0014][0015][0016][0017]其中，a、b、c分别为等效后各段占总无功的比重，W为总无功负荷，L为线路全长，D
I
为补偿点在第I段的补偿位置，W
I
为补偿点在第I段的补偿容量，I＝1、2、3。
[0018]因此，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的一种配电网无功补偿优化控制方法，通过对候选补偿节点进行筛选，排除了部分无效节点，可以快速有效的确定配电网中有效待补偿节点的个数，再以不同的无功功率分布下有功损耗最小为目标确定补偿点位置和补偿容量，降低了实际补偿与理论补偿的效果差异，实现配电网的最佳无功补偿。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的方法流程图；
[0020]图2是本专利技术的S1流程图；
[0021]图3是本专利技术的S3流程图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图与具体实施方式对本专利技术做进一步的描述。
[0023]如图1所示，一种配电网无功补偿优化控制方法，包括以下步骤：S1：将配电网进行等效为若干条主馈线，进行等效主分支计算。
[0024]具体的，S1的等效主分支计算如图2所示，包括以下步骤：S11：对广度优先顺序遍历的节点进行编号，选择第一条主分支并进入S12；S12：判断当前最大号节点是否经过主分支编号，若否，则进入S13；若是，则取与共相连的上层节点作为最大号节点，重新执行S12；S1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网无功补偿优化控制方法，其特征是，包括以下步骤：S1：将配电网进行等效为若干条主馈线，进行等效主分支计算；S2：对等效后的配电网分支进行广度优先搜索，确定候选补偿节点；S3：对候选补偿节点进行筛选，确定待补偿节点；S4：计算待补偿节点的位置和补偿容量，根据计算结果对配电网进行无功补偿。2.根据权利要求1所述的一种配电网无功补偿优化控制方法，其特征是，所述S1的等效主分支计算具体包括以下步骤：S11：对广度优先顺序遍历的节点进行编号，选择第一条主分支并进入S12；S12：判断当前最大号节点是否经过主分支编号，若否，则进入S13；若是，则取与共相连的上层节点作为最大号节点，重新执行S12；S13：对最大号节点进行主分支编号，判断与该最大号节点相连的上层节点是否是根节点，若是，则进入S14；若否，则取与该最大号节点相连的上层节点重新执行S13；S14：该条主分支编号结束，判断是否所有主分支编号均已完成，若否，则选择下一条主分支，返回执行S12；若是，则等效主分支计算流程结束。3.根据权利要求2所述的一种配电网无功补偿优化控制方法，其特征是，所述S2具体过程如下：采用ADT栈为辅助结构，实现广度优先搜索，将根节点作为第一层，从根节点开始搜索，将搜索到的所有子节点为第二层放入栈，再以第二层各节点作为父节点并开始搜索，将其所有子节点为第三层放入栈，依次顺序搜索直至遍历全部节点，从栈顶取出所有节点，作为候选补偿节点。4.根据权利要求1所述的一种配电网无功补偿优化控制方法，其特征是，所述S3包括以下步骤：S31：根据最大补偿效益公式对网络中除根节点外的所有候选补偿节点单独进行最大净收益计算；S32：将最大净收益小于等于零的节点排除，选择最大净收益大于零的节点构成待补偿节点候选集。5.根据权利要求4所述的一种配电网无功补偿优化控制方法，其特征是，所述S3还包括以下步骤：S33：设补偿次数N＝0；S34...

【专利技术属性】
技术研发人员：何锋，鲁济星，唐恒，刘勇，陈树人，杜喆炜，赵艳龙，吴成立，李勤超，张彪，潘波，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司安吉县供电公司，
类型：发明
国别省市：