[發明專利]基于無功潮流分析的10kV線路電壓無功優化補償系統

無效

• 申請號: 201110426743.1
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102386628A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 陳朝暉;林建寧;李勃;林永頌;江修波;鄭阿建;李懿燊;阮明霞;鄭志立;黃春慶;朱敏;陳道華;林麗娟;蔡淑琴
• 申請（專利權）人: 福建省電力有限公司莆田電業局
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J13/00
• 代理公司: 福州展暉專利事務所 35201
• 代理人: 陳如濤

技術領域

本發明涉及一種電壓無功補償裝置，特別是一種基于無功潮流分析的10kV線路電壓無功優化補償系統。

背景技術

配電網是電力系統電能發、變、輸、配四大必不可少環節中的最后一個向用戶供電的環節，而配變壓器（簡稱配變）則是配電網中將電能直接分配給低壓用戶的電力設備，是中壓（35KV）、低壓（10KV）配電網與用戶380/220V配電網的分界點。在現有技術中，10KV無功補償主要集中在變電站，改善了配變壓器的輸出電壓質量，卻無法兼顧輸電線路上各段線路的電壓狀況，出現了因10KV線路首末段電壓落差造成的線路電壓不合格的問題。為了解決這個問題，現有的線路補償方式大多采用在線路上固定補償幾組電容，但由于沒有考慮10KV線路的無功負荷以及無功潮流變化的變化，基本上無法達到完善的補償效果，這樣的結果就形成了現在各線路之間電壓不平衡，線路損耗大，末段的功率因素低，電壓質量差，出現線路上相對的首段電壓太高，而某段電壓又太低的問題。

發明內容

本發明的目的在于根據現有技術的不足之處而提供一種能夠優化補償線路無功，平衡各線路上的電壓，降低線路損耗的基于無功潮流分析的10kV線路電壓無功優化補償系統。

本發明的目的是通過以下途徑來實現的：

基于無功潮流分析的10kV線路電壓無功優化補償系統，其結構要點在于，包括有配電端測量控制單元、信號傳送單元、線路側測量控制單元、開關執行機構和無功補償單元，配電端測量控制單元包括有依序連接的配變電信號實時采集模塊、數據處理控制模塊和觸發傳送模塊；線路側測量控制單元包括有依序連接的信號收發模塊、微機分析處理模塊和指令傳送模塊，配電端測量控制單元的觸發傳送模塊通過信號傳送單元與線路側測量控制單元的信號收發模塊遠程連接，線路側測量控制單元的指令傳送模塊通過開關執行機構與無功補償單元連接。

上述無功優化補償系統的工作步驟和原理如下：

配電端測量控制單元安裝于配變側電網，其配變電信號實時采集模塊與該配變側電網連接，實時采集該電網的電壓、電流等電信號參數，獲取有功功率、無功功率、諧波等信息，并傳送給數據處理控制模塊，

數據處理控制模塊基于無功潮流分析技術將所采集獲得的各類電參數進行分析、計算和處理，生成無功補償數據，并打包配電端的重要參數和無功補償數據以及無功補償指令等數據，通過觸發傳送模塊傳送到信號傳送單元上，

信號傳送單元是一種基于有線或者無線的遠程數據傳送單元，其將從配電側獲得的數據傳送到線路側。線路側是指基于同一配電側的各段線路，其信號收發模塊從信號傳送單元接收來自配電側的數據，并發送到微機分析處理模塊中，微機分析處理模塊是一種基于無功潮流分析的微處理器，將配電側的電信號數據根據線路電壓、負荷進行分析和計算，最終獲得線路側的無功補償量，微機分析處理模塊將分析結果進行處理，獲得一個無功補償量和無功補償投切指令等數據，通過指令傳送模塊將該數據傳送給開關執行機構，通過開關執行機構對無功補償單元進行指定補償量的投切操作，完成對線路側電壓無功優化補償。

所述的無功潮流分析是指在電力系統中的一個穩定運行狀態分析，給出運行中線路上各發電機、變壓器、輸電線路等電力設備中發出或者輸出的功率，指無功功率分布的分析。本發明通過獲取10kV線路配電側的各類電信號參數，并以此為主要控制依據，采用無功潮流分析的方式獲得精確的無功補償方案，并給予執行投切，優化了原有線路電壓無功補償技術方案，平衡了線路首末端的電壓，改善了線路末段的電壓質量，降低了線路損耗，使線路電壓合格率以及線路功率因素合格率都能夠達到100%。

本發明可以進一步具體為：

線路側測量控制單元還包括有線路實時監測模塊，其與微機分析處理模塊連接。

線路實時監測模塊用于實時采集并監測線路側的各電信號參數，如電壓、電流、無功功率、功率因素等等，微機分析處理模塊在獲得配電端測量控制單元遠程傳送來的無功數據后，基于無功潮流分析，將遠程數據和本地數據進行綜合分析計算，能夠獲得一個更為精確的無功補償量，使得線路側的無功補償單元能夠完成更好的優化補償。

由于無功潮流分析包括了對線路的首端和末端以及用電負荷的分析，然而，本領域技術人員往往因為線路側的電參數對無功功率影響小而不加以考慮該數據的應用。對于低壓線路，因負荷、線路走廊的布線、環境因素、設備等因素，可能造成無功功率的變化，因此，在考慮了線路側的電參數后，并對其采用無功潮流分析技術的處理后，能夠使得線路側的無功功率獲得更為完善的補償。