[發(fā)明專利]10kV及以下配電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化運行控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710024553.0
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN101127442A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許杏桃;李進;盧春;丁偉;王剛;廖小云;李然
• 申請（專利權(quán)）人: 泰州蘇源科電有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 泰州地益專利事務(wù)所
• 代理人: 王楚云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種10kV及以下配電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化運行控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)無功電壓控制可分為三個層面：一是電力客戶級，即10kV及以下配電網(wǎng)；二是220KV及以下輸電網(wǎng)級，含電廠；三是220KV及以上電網(wǎng)，不含電廠。目前，10kV及以下配電網(wǎng)承擔著巨大的電力客戶供電任務(wù)。向電力客戶提高合格的電能，確保可靠供電，是供電系統(tǒng)的主要職責。電壓合格率是配電網(wǎng)最重要的質(zhì)量指標，配電線損率是配電網(wǎng)最重要的經(jīng)濟指標。有效的電壓控制、合理的無功補償和電能質(zhì)量的監(jiān)測治理，不僅能保證電壓質(zhì)量，而且提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性，降低電網(wǎng)電能損耗，提高電網(wǎng)設(shè)備輸電能力，充分發(fā)揮配電網(wǎng)運行經(jīng)濟效益。配電網(wǎng)電壓不合格對電氣設(shè)備安全運行、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)單耗將帶來巨大的損失。10kV及以下配電網(wǎng)中無功電壓的控制存在嚴重的缺陷：

1、10kV及以下配電網(wǎng)中公用配變?yōu)闊o載變，配電網(wǎng)運行電壓的合格率取決于集控中心對變電站10KV母線電壓的控制水平，集控中心不能做到依據(jù)公用配變出口電壓或用戶端電壓高低來對變電站10KV母線電壓的進行控制，經(jīng)常造成變電站電壓合格，而客戶端電壓不合格。

2、目前城區(qū)配電網(wǎng)中無功補償主要靠安裝在公用配變處的低壓無功補償自動投切裝置進行補償。這種補償裝置僅靠采集一個公用配變的無功電壓值進行投切控制，不能做到一條線路或全配電網(wǎng)的無功電壓的綜合分析判斷和控制，造成補償容量使用不充分，全線補償水平低。同時未直接采用線路補償。

3、現(xiàn)有0.40KV低壓無功補償自動控制裝置不能接收遠程控制，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，故障率高，未考慮低壓諧波影響。

近年來，國內(nèi)對配電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化理論研究較多，但幾乎是靜態(tài)的，動態(tài)的研究較少，進行全配電網(wǎng)電壓無功實時優(yōu)化和控制的研究未見報道，低壓無功補償裝置實現(xiàn)遠程受控也未見報道。利用電力客戶端電壓來進行變電站母線電壓控制的理論研究未見報道。國外，從全配電網(wǎng)角度進行配網(wǎng)電壓無功實時優(yōu)化控制未見報導(dǎo)。

過去由于配網(wǎng)自動化和居民集中抄表系統(tǒng)未實施，要實現(xiàn)配電網(wǎng)電壓無功優(yōu)化運行自動控制是很困難的。現(xiàn)在配網(wǎng)自動化和居民集中抄表系統(tǒng)正在逐步實現(xiàn)，使得實現(xiàn)配網(wǎng)無功電壓優(yōu)化控制成為可能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種10kV及以下配電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化運行控制方法及系統(tǒng)，它以10kV及以下配電網(wǎng)運行參數(shù)為依據(jù)，以10kV配電網(wǎng)電能損耗最小為目標，以電力客戶端電壓合格為約束條件，盡可能減少上級變電站10kV母線電壓調(diào)整次數(shù)，盡可能減少低壓無功補償設(shè)備動作次數(shù)，進行無功電壓優(yōu)化計算，通過“雙向調(diào)控指令”即上調(diào)變電站主變分接開關(guān)，下控0.40kV和10kV線路無功補償，形成輸配電網(wǎng)無功電壓聯(lián)合自動控制。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種10kV及以下配電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化運行控制方法，它通過在配電網(wǎng)上設(shè)置配電網(wǎng)無功補償綜合測控裝置，采集配電網(wǎng)各節(jié)點的電壓、電流、有功功率、無功功率等參數(shù)上傳至主控服務(wù)器，主控服務(wù)器同時取通過SCADA接口服務(wù)器接收地區(qū)電網(wǎng)無功優(yōu)化服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)過來的變電站變壓器的電壓、電流、有功功率、無功功率等參數(shù)，進行無功電壓優(yōu)化計算，通過向上調(diào)節(jié)變電站主變有載分接開關(guān)或者向下調(diào)節(jié)配電網(wǎng)無功補償綜合測控裝置投切開關(guān)，形成無功電壓的輸配電網(wǎng)聯(lián)合控制。

本控制方法以最終電力客戶端電壓合格為約束條件，以10kV及以下配電網(wǎng)電能損耗最小為目標，進行無功電壓優(yōu)化計算，盡可能減少上級變電站10kV母線電壓調(diào)整次數(shù)和配電網(wǎng)無功補償綜合測控裝置投切動作次數(shù)：

約束條件：電力客戶端電壓不越限：

U_min≤|U_i|≤?U_max

U_min、U_max為所允許的電壓上限值和電壓下限值；

目標函數(shù)：

全網(wǎng)電能損耗最小：