[發明專利]一種考慮低壓設備影響的無功補償方法及系統

在審

• 申請號: 201711235407.2
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108092278A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 羅紅梅;馮煜堯;申旭輝;馮楠;唐曉駿;郭強
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網公司;國網上海市電力公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種考慮低壓設備影響的無功補償方法及系統，包括：設定低壓設備接入站點的初始無功補償容量；以低壓電纜接入條件下的高壓主變壓器下注功率因數滿足運行要求為目標，進行低壓電纜接入高壓網絡仿真模擬，調整所述初始無功補償容量，獲得最終的無功補償容量；基于所述最終的無功補償容量進行站點的無功補償。本發明提供的技術方案降低低壓電纜接入系統的運行風險；提高了電網抵抗電壓失穩風險的能力；提高了電網安全穩定高效經濟運行水平。

技術領域

本發明屬于電力系統領域，具體涉及一種考慮低壓設備影響的無功補償方法及系統。

背景技術

城市電網110kV/35kV(10kV)供電分區無功電壓特性的影響因素包括以下四個方面：

(1)用戶無功補償的投退，為保證功率因數達標，用戶無功補償一般按照其最大負荷配置，輕載時不能及時退出，將引發無功倒灌35kV(10kV)線路。

(2)35kV(10kV)電纜充電功率，同等型號的電纜，其充電功率主要跟長度有關，長度越長充電功率越大，注入110kV變電站無功越多。

(3)110kV站內無功補償的投退，低谷負荷方式下站內無功補償若不及時退出，將引發倒灌110kV電網的無功增多。

(4)110kV主變分接頭位置，主變分接頭位置影響110kV、35kV(10kV)之間無功潮流的分布，在一側無功充裕時，可通過調整主變分接頭位置，優化兩層無功潮流分布。

現有的無功補償配置原則僅針對220kV及以上的站點，要求站點的低壓電容設備配置符合15％-25％的比例?，F有的220kV站點，一般會配置一定比例的低容設備，而在實際的大型城市電網中，由于輸電通道的限制，110kV線路一般采用電纜，在低負荷運行方式下，電纜的充電功率較高，使得大量的電壓無功上注入高壓網絡，使得電網的無功不平衡，最終導致部分高壓站點功率因數不符合規程要求。

發明內容

針對現有技術中沒有針對低壓電抗設備的配置的不足，本發明提出了一種考慮低壓設備影響的無功補償方法及系統，通過對較多低壓電纜接入的電網特性分析，引入仿真模擬低壓電纜接入高壓網絡的情況及低壓變壓器分接頭位置變化的影響，模擬小負荷方式下低壓電纜充電功率較高及主變分接頭變化對高壓變壓器下網功率因數的影響是否滿足運行要求的約束，在確保系統故障后滿足N-1/N-2的要求的條件下，使得無功補償配置方案更為合理。

一種考慮低壓設備影響的無功補償方法，包括：

設定低壓設備接入站點的初始無功補償容量；

以低壓電纜接入條件下的高壓主變壓器下注功率因數滿足運行要求為目標，進行低壓電纜接入高壓網絡仿真模擬，調整所述初始無功補償容量，獲得最終的無功補償容量；

基于所述最終的無功補償容量進行站點的無功補償。

進一步的，所述以低壓電纜接入條件下的高壓主變壓器下注功率因數滿足運行要求為目標，進行低壓電纜接入高壓網絡仿真模擬，調整所述初始無功補償容量，獲得最終的無功補償容量，包括：

對所述低壓設備接入站點進行潮流平衡分析，以無功分層分區平衡為目標，調整所述站點的初始無功補償容量，確定無功補償容量；

對所述無功補償容量進行變壓器分接頭調節及低壓電纜投退調節仿真分析校核，以站點電壓滿足運行要求為目標，進行所述無功補償容量的調整；

對調整后的無功補償容量進行暫態穩定校核，以站點電壓滿足運行要求為目標，進行無功補償容量的進一步調整，獲得最終的無功補償容量。

進一步的，所述以無功分層分區平衡為目標，調整所述站點的初始無功補償容量，確定無功補償容量，包括：