[發明專利]一種基于調節特性和經濟性的微網無功補償裝置配置方法

有效

• 申請號: 201910081321.1
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109787245B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 王建學;張敏;曹曉宇;魏景東;羅南星
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種基于調節特性和經濟性的微網無功補償裝置配置方法，其特征在于，從電力系統規劃部門獲取微網系統的信息，微網系統的信息包括系統的規模和結構、電源裝機情況、負荷容量分布及負荷性質信息，以饋線為單位，基于就地平衡和便于調整電壓原則，提出并聯電容器和SVG的混合無功最優配置方案；在無功容量配置過程中采用電力系統潮流計算方法，對無功容量配置方案進行校驗，選擇最優無功容量配置方案滿足實際運行需求；

無功容量配置方案包括以下步驟：

S301、根據獲取的微網饋線下方負荷容量的組成情況，計算普通負荷與敏感負荷的容量占比ω₁和ω₂，普通負荷與敏感負荷的容量占比ω₁和ω₂計算如下：

其中：表示微網饋線下的各個普通負荷的容量，表示各個敏感負荷的容量，N₁為該饋線下的普通負荷數量，N₂為該饋線下的敏感負荷數量；

S302、利用兩類負荷的比例和總的無功補償容量計算需要裝設的并聯電容器和SVG各自的補償容量Q_FC和Q_SVG，并聯電容器和SVG的補償容量Q_FC和Q_SVG計算如下：

其中，為饋線負荷所需的無功補償容量，統計饋線上接入的負荷與分布式電源總容量，分別計算負荷和凈負荷的功率因數，根據功率因數計算饋線負荷所需的無功容量饋線負荷所需的無功補償容量計算如下：

其中，和分別為饋線下方最大有功和無功負荷，饋線與上級電網并網點的功率因數限制在-λ～λ之間。

2.根據權利要求1所述的基于調節特性和經濟性的微網無功補償裝置配置方法，其特征在于，將計算得到的無功補償裝置分別按照集中補償的方式安裝在變壓器低壓側，按照分散補償的方式布置在敏感負荷處，并聯電容器按照負荷容量布置在常規負荷處，接入原則為：針對敏感負荷配置SVG；將并聯電容器直接接入饋線所屬的根節點，若采用集中補償方式，將SVG接入到與并聯電容器相同的位置；若采用分散補償方式，根據饋線下每一類敏感負荷的比例，對配置的SVG容量按比例平攤，然后分別將其接入到對應敏感負荷所在的節點位置。

3.根據權利要求1所述的基于調節特性和經濟性的微網無功補償裝置配置方法，其特征在于，基于疊加原理的Zbus潮流計算方法，采用迭代法進行潮流驗證，利用模擬運行得到的節點電壓結果對各種無功容量配置方案進行評估，孤島模式和并網模式分別采用電壓上下限要求，綜合比較后擇出最優無功容量配置方案。

4.根據權利要求3所述的基于調節特性和經濟性的微網無功補償裝置配置方法，其特征在于，對無功容量配置方案進行校驗的具體步驟如下：

S501、讀入微網系統的基本參數，包括微網的網絡拓撲的線路阻抗參數，各節點的負荷以及分布式電源的注入功率；

S502、根據拓撲信息，形成不包含接地支路的節點導納陣Y_n和接地支路的導納對角陣Y_n0，同時置迭代次數為1，給定電壓迭代初值；

S503、計算各節點注入電流和迭代計算后的節點電壓；

S504、進行收斂性判斷，如果滿足收斂條件則轉入S506，否則轉入S505；

S505、修正節點電壓，更新迭代次數；

S506、整理系統潮流計算結果并輸出；

S507、在通過校驗的無功補償方案中，選擇無功補償容量最小的方案作為最優無功容量配置方案。

5.根據權利要求4所述的基于調節特性和經濟性的微網無功補償裝置配置方法，其特征在于，S503中，第k+1次迭代結束后的電壓矢量向量計算如下：

第k次迭代結束后節點注入電流矢量向量的第i分量計算如下：

其中：Y_n為不包含接地支路的節點導納陣，為第k次迭代結束后節點注入電流矢量向量，Y_n0為接地支路的導納對角陣，E為元素值全為1的列向量，為平衡節點電壓，表示電壓矢量向量中的第i分量；為電流矢量向量中的第i個分量；S_i表示節點i的注入功率。