一種應用于在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析的饋線電容器配置方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應用于在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析的饋線電容器配置方法，首先計算饋線上各個可能安裝補償電容器的點的無功經濟當量；其次，查找最優(yōu)補償點；最后在無功經濟當量的最優(yōu)補償點上補償最佳補償容量。本發(fā)明采用二分三曲線逼近法計算最優(yōu)的補償電容器值，實現饋線電容器的最優(yōu)配置，從而保證在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析結果的準確性。
【專利說明】一種應用于在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析的饋線電容器配置方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應用于在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析的饋線電容器配置方法。
【背景技術】
[0002]為簡化電網運行方式，抑制短路電流水平,提高電網的供電可靠性,維持電網的安全經濟運行，我國IIOkV及以下供、配電網一般采用環(huán)網設計、開環(huán)運行的模式。當需要轉移負荷或檢修完畢擬恢復供電時，一般采用先合環(huán)后解環(huán)的操作模式以避免用戶停電，提高用戶的供電可靠性。
[0003]由于合環(huán)操作時可能產生較大的合環(huán)潮流，引起設備過載或繼電保護動作，導致合環(huán)操作失敗或停電。如果保護拒動，可能造成設備損壞或上一級保護動作，擴大停電范圍。由于合環(huán)后電網的運行狀況對調度運行人員是不透明的，調度運行人員很難憑經驗預先判斷合環(huán)操作的可靠性，很可能由于合環(huán)潮流過大導致合環(huán)后設備過載或保護跳閘，最終導致合環(huán)操作失敗，造成用戶停電或電氣設備損壞等。由于合環(huán)潮流大小難以直接預測，為了防止設備損壞，有時是采用先斷后通原則進行操作，造成用戶短時停電，這犧牲了電網供電可靠性，在市區(qū)等重要負荷供電區(qū)域內是不能接受的。因此，在進行合環(huán)操作前，應該進行合環(huán)潮流預算，對合環(huán)后的情況做到心中有數，保證合環(huán)操作成功，提高供電可靠性。在有條件的情況下，應通過對合環(huán)潮流的在線監(jiān)視，跟蹤合環(huán)潮流大小隨時間變化的情況，選擇在合環(huán)潮流較小的時刻進行合環(huán)解操作，提高合環(huán)操作的成功率。
[0004]在進行在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析過程中，饋線電容器配置對在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析結果的準確性具有很大的影響。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題就是提供一種應用于在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析的饋線電容器配置方法，保證在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析結果的準確性。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:一種應用于在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析的饋線電容器配置方法，首先計算饋線上各個可能安裝補償電容器的點的無功經濟當量；其次，查找最優(yōu)補償點；最后在無功經濟當量的最優(yōu)補償點上補償最佳補償容量。
[0007]優(yōu)選的，所述無功經濟當量的計算方法包括如下步驟:
[0008]I)添加虛擬的電容器；
[0009]2)計算添加電容器后網損的下降量、最低電壓點電壓的提升、功率因數的提升；
[0010]3)刪除虛擬的電容器；
[0011]4)重復步驟 I) 一 3)。
[0012]優(yōu)選的，查找最優(yōu)補償點的方法是依靠三相潮流計算。
[0013]優(yōu)選的，在找到當前的最優(yōu)補償點后，利用補償容量和損耗的曲線關系，采用二分三曲線逼近法計算最佳補償容量。
[0014]優(yōu)選的，所述二分三曲線逼近法的計算方法為:用當前試驗值測試，當前的實驗值處于曲線的那個區(qū)域，然后計算試驗值下的饋線損耗，用得到的新的值縮小補償實驗值的取值范圍，用新的取值區(qū)間的中點作為新的試驗值進行新一輪計算。
[0015]本發(fā)明采用二分三曲線逼近法計算最優(yōu)的補償電容器值，實現饋線電容器的最優(yōu)配置，從而保證在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析結果的準確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述:
[0017]圖1是補償容量與饋線損耗之間是“二次曲線”；
[0018]圖2是二分三曲線逼近法流程圖。
【具體實施方式】
[0019]電容器配置實際上就是首先計算饋線上各個可能安裝補償電容器的點的“無功經濟當量”，也就是用相同的補償容量降損最多的點，在找到最優(yōu)的“無功經濟當量”點后在該點上補償最合適的容量，降損最大且不會引起電網設備過載或過電壓情況下的最佳補償容量。
[0020]無功經濟當量一它的物理意義是每安裝IkVar的補償電容器，網絡有功損耗降低多少千瓦。
[0021]在找到第一個補償點的最佳補償容量后，重新開始查找下一個補償點的計算，直到達到了設定的精度要求或全部計算完畢。
[0022]無功經濟當量的計算我們采用程序中在所有需要計算的點添加虛擬電容器的方法來計算，計算的步驟及順序如下:
[0023]I)添加虛擬的電容器；
[0024]2)計算添加電容器后網損的下降量、最低電壓點電壓的提升、功率因數的提升；
[0025]3)刪除虛擬的電容器；
[0026]4)重復步驟1 — 3。
[0027]查找最優(yōu)補償點是依靠三相潮流計算的，潮流計算得到的結果是對配電網絡精確的模擬方法。
[0028]在找到當前的最有補償點后，利用如圖1所示的補償容量和損耗的曲線關系，采用“二分三曲線逼近法”計算最佳補償容量。
[0029]如圖2所示，“二分三曲線逼近法”基本算法為:
[0030]用當前試驗值測試，當前的實驗值處于曲線的那個區(qū)域，然后計算試驗值下的饋線損耗，用得到的新的值縮小補償實驗值的取值范圍(開始的取值范圍是O到饋線的總無功容量之間)，用新的取值區(qū)間的中點作為新的試驗值進行新一輪計算。
[0031]“二分三曲線”是用二分法計算新的試驗值，并根據計算結果確定下一個計算區(qū)間。通過理論分析證明補償容量與饋線損耗之間是“二次曲線”的關系，所以我們采用3條線分割曲線的方法來快速逼近最優(yōu)解，試驗證明對于幾十節(jié)點的負載饋線一般的計算在3 - 5次就可以找到足夠精度(0.0OlkVA)的補償電容器值了。
【權利要求】
1.一種應用于在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析的饋線電容器配置方法，其特征在于:首先計算饋線上各個可能安裝補償電容器的點的無功經濟當量；其次，查找最優(yōu)補償點；最后在無功經濟當量的最優(yōu)補償點上補償最佳補償容量。
2.根據權利要求1所述的應用于在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析的饋線電容器配置方法，其特征在于:所述無功經濟當量的計算方法包括如下步驟: 1)添加虛擬的電容器； 2)計算添加電容器后網損的下降量、最低電壓點電壓的提升、功率因數的提升； 3)刪除虛擬的電容器； 4)重復步驟I)一 3)。
3.根據權利要求2所述的應用于在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析的饋線電容器配置方法，其特征在于:查找最優(yōu)補償點的方法是依靠三相潮流計算。
4.根據權利要求3所述的應用于在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析的饋線電容器配置方法，其特征在于:在找到當前的最優(yōu)補償點后，利用補償容量和損耗的曲線關系，采用二分三曲線逼近法計算最佳補償容量。
5.根據權利要求4所述的應用于在線合環(huán)潮流優(yōu)化分析的饋線電容器配置方法，其特征在于:所述二分三曲線逼近法的計算方法為:用當前試驗值測試，當前的實驗值處于曲線的那個區(qū)域，然后計算試驗值下的饋線損耗，用得到的新的值縮小補償實驗值的取值范圍，用新的取值區(qū)間的中點作為新的試驗值進行新一輪計算。
【文檔編號】H02J3/18GK103683279SQ201310537867
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權日:2013年11月4日
【發(fā)明者】王笑棠, 王曜飛, 金華芳, 潘堅武, 夏曉暉, 閆大偉, 宋維忱, 柳建濤, 周婭, 王麗娜 申請人:國家電網公司, 國網浙江省電力公司麗水供電公司, 國網浙江縉云縣供電公司