[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

本發明公開了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，從電力系統規劃部門獲取微網系統的信息，微網系統的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不同運行方式、不同負荷水平下的潮流斷面數據進行多次計算，對規劃結果進行復核校驗，使規劃出的無功補償容量在實際運行中能夠應對不同情況。本發明涉及面向工程需求的微網無功配置問題，有效提高無功補償配置的經濟性與靈活性，為實際工程中微網安全穩定經濟運行提供了新的思路和技術路線。

技術領域

本發明屬于微網規劃技術領域，具體涉及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。

背景技術

微網作為分布式發電資源的有效管理形式，具有裝機靈活、有功/無功分別可調、主動功率響應等優點。微網能夠通過儲能裝置以及全局控制器解決單個微源間歇性不穩定性的問題，使多個微源以整體可調度的方式并入配電系統，從而提高供電可靠性和電能質量。雖然微網中裝設的大量電力電子接口(如整流、逆變裝置)具有無功輸出能力，但在現有標準下仍不允許采用微源端口進行無功補償。為了避免無功缺額對微網電壓質量造成不利影響，需要裝設額外無功源。此外，由于微網內分布式電源逆變電路和控制電路的鉗制作用以及儲能裝置難以迅速響應，當上級電網發生擾動時，微網不能提供瞬間的電壓支撐。通過合理裝設無功補償裝置可以較好地解決上述問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供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，提高無功補償配置的經濟性與靈活性，為實現微網無功優化配置提供決策依據。

本發明采用以下技術方案：

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，從電力系統規劃部門獲取微網系統的信息，微網系統的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。

具體的，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，根據并網功率因數計算需要補償的無功容量

進一步的，饋線負荷所需的無功補償容量計算如下：

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

具體的，無功容量配置方法包括以下步驟：

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；

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組和SVG各自的補償容量Q_FC和Q_SVG。

進一步的，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。

進一步的，并聯電容器組和SVG的補償容量Q_FC和Q_SVG計算如下：