[發明專利]基于強勵模式下的無功補償優化及配電網防結冰方法

在審

• 申請號: 201811032429.3
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109412169A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 朱勇;陶用偉;李澤群;王常沛;石祖昌;蔣友權;楊鍵;鄭華;鄧欽;張韻;徐坤;劉岑俐;周川梅;楊瓊;王海洋;田千;楊玲玲
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司凱里供電局
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02G7/16
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

1.基于強勵模式下的無功補償優化及配電網防結冰方法，包括如下步驟：

1）根據當地的氣象數據以及巡檢人員的檢查，判斷配電網所處環境是否處于覆冰情況；

2）防結冰優化：當配電網處于覆冰狀態時，分組投入無功電容啟動防結冰程序，直至達到保線電流；

3）無功補償優化：當配電網不再處于覆冰狀態時，測量線路功率因數的大小，若低于預定值，則進行無功補償優化，直至線路功率因數達到預定值。

2.根據權利要求1所述的基于強勵模式下的無功補償優化及配電網防結冰方法，其特征是所述的步驟1）具體包括如下步驟：

①收集現場實際數據、配備線路數據拓撲圖，確定配電網長期覆冰點位置；

②運用ETAP潮流分析軟件，計算得出該覆冰點需要的融冰裝置的容量及安裝位置；

③由氣象臺得到的氣象數據以及巡檢人員的檢查進一步判斷實際覆冰情況。

3.根據權利要求1所述的基于強勵模式下的無功補償優化及配電網防結冰方法，其特征是所述的步驟2）防結冰優化包括：

融冰電流目標函數表示為：

（1）

其中R_T0為等效冰層傳導熱阻，，I_r為融冰電流，R₀為0℃時的導線電阻，T_r為融冰時間，Δt為導體溫度與外界氣溫之差，g₀為冰的比重，b為冰層厚度，D為導體覆冰后的外徑，d為導線直徑，L_n為導線長度，λ為導熱系數，對雨淞λ=2.27×10-2，對霧淞λ=0.12×10-2，R_T為對流及輻射等效熱阻，對霧淞，對雨淞，V為風速；

根據上述經驗公式，在外界氣象條件以及覆冰厚度已知的情況下，得到能夠預防結冰時的融冰電流，即保線電流的大小。

4.根據權利要求1所述的基于強勵模式下的無功補償優化及配電網防結冰方法，其特征是所述的步驟3）無功補償優化包括：在配電網負荷分散地區，例如配電線路、變壓器以及用戶的設備進行分散式無功補償；

電容補償容量與采用的補償方式、未補償時的負載情況、電容器的接法有關，集中補償和分組補償時的電容補償容量的計算方法如下：

（2）

式中P_c為月最大有功計算負荷，α_v為月平均負載率，φ₁為補償前的功率因數角，φ₁為補償后的功率因數角，Q_c為電容補償率；

系統網損最小時的無功優化目標函數為：

（3）

式中n為支路數，G_k（i，j）是以節點i和節點j為首末端的第k條支路的電導；V_i，V_j為節點i和節點j的節點電壓；cosδ_ij為節點i和節點j的節點功率因數；

其約束條件如下：

（4）

其中，P_is，Q_is為節點i注入的有功和無功，G_ij和B_ij為節點i和節點j之間的電導和電納；θ_ij為節點電壓V_i，V_j之間的相角差，N_i為與節點i有關的節點號的集合，包括i本身，s為平衡點；N_PQ為P、Q節點結合；

電壓幅值約束為：V_imin≤V_i≤V_imax，i∈N_B；其中N_B為系統節點總數，確保用戶的用電質量及供電穩定性，V_imin、V_imax為電壓幅值的下限與上限；

補償容量約束為：Q_imin≤Q_i≤Q_imax；其中Q_imin、Q_imax為節點i所安裝無功補償裝置的投切容量的下限與上限。