[發明專利]一種中壓配電網無功反補償方法

有效

• 申請號: 201210457154.4
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102983578A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 金義雄;李宏仲;王承民;劉涌;衣濤;段建民
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海博英信息科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術領域

本發明涉及一種電力技術領域的無功電壓控制技術，尤其是涉及一種中壓配電網無功反補償方法。

背景技術

當前無論是在教科書中還是在科研項目研究中，中壓配電網(通常指10kV配電網)的無功電壓控制方式通常是由給中壓配電線路供電的上級變電站采用變壓器分節頭調節電壓；由給中壓配電線路供電的上級變電站采用電容器組進行無功補償；而中壓配電線路上的中壓配電變壓器也會配置適量的電容器組進行無功補償，通常中壓配電變壓器上的無功補償只將功率因數補償到0.85-0.9，也就是說，中壓配電變壓器輸出功率的無功特性是感性的負荷，其無功特性是從上級變電站側吸收無功功率。這在合理的配電網結構中是正確的，但現階段，我國配電網發展相對于輸電網來說，還是滯后的，“重發、輕供、不管用”是我國電力工業發展的寫照，尤其是在經濟欠發達及農村地區，配電網結構不合理、供電線路過長、供電線路線徑過小或配電變壓器容量過小等問題仍將在未來一段時間內長期存在。

如圖1-圖2所示為現有配電網無功電壓控制方式示意圖及其配電網等值電路圖。由于中壓配電線路的上級變電站的變壓器需要消耗無功，通常此變壓器消耗的無功為其傳輸視在功率的12％-15％左右，為了補償這部分無功消耗，實現就地無功平衡，通常變電站配有變壓器容量20％-25％的電容器組，其中12％-15％是為了補償變壓器無功損耗，剩余部分是為了平衡中壓配電線路的無功負荷的需求。對于這樣的網絡，其等值參數R+jX(R為中壓線路的電阻，X為中壓線路的電抗)中的R較大，哪怕上級變電站將電壓控制得極端完美，哪怕中壓配電變壓器的負荷功率因素全部達到0.90以上甚至是1.0，其負荷端的電壓仍然偏低，很難合格，這也正是困擾現場人員的一大難題。一方面的原因是電壓損耗(其中P為中壓線路傳輸的有功功率，Q為中壓線路傳輸的無功功率，V為中壓線路的電壓)中的PR部分不可忽視；另一方面無功不允許倒送入上一電壓等級網絡使無功控制受到限制。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種提高中壓配電網電壓合格率、提高負荷端電壓的中壓配電網無功反補償方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種中壓配電網無功反補償方法，所述的中壓配電網包括中壓配電變壓器、低壓母線、上級變電站變壓器和高壓母線，所述的中壓配電變壓器通過中壓配電線路與低壓母線連接，所述的低壓母線依次連接上級變電站變壓器和高壓母線，所述的中壓配電變壓器的輸入端連接有中壓電容器組，輸出端與負荷連接，所述的低壓母線出線側連接有上級變電站電容器組，所述的反補償方法包括以下步驟：

1)通過上級變電站變壓器的分節頭控制低壓母線的電壓運行在設定區間內；

2)根據設定的負荷端電壓要求區間和低壓母線的電壓運行區間，計算中壓配電變壓器所需要的反補償無功，確定中壓電容器組的容量；

3)根據中壓電容器組的容量、上級變電站變壓器所需的無功和向上一電壓等級網絡倒送無功的量，確定上級變電站電容器組的容量。

所述的中壓電容器組的容量Q_c3為：