[發明專利]10kV配電變壓器低壓側三相不平衡最優無功補償方法

有效

• 申請號: 201910404680.6
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN110086182B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 許杏桃;李然;王健;肖鵬飛;許穎文;許愛朋;任先寧;吳健
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司泰州供電分公司;江蘇安方電力科技有限公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26;H02J3/18
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 文雯

本發明提供一種10kV配電變壓器低壓側三相不平衡最優無功補償方法，通過計算三相電流不平衡度，首先要對電網的三相電流進行序分解，計算出電網中的正序、負序和零序電流；為了實現配變臺區低壓側的三相平衡和配變損耗指標最優，需要負序電流盡可能的趨向于零，解得三相電容的最優無功補償容量；該方法實現了在純電容補償的方式下，配變臺區低壓側的三相平衡和配變損耗指標最優化運行。該方法基于配變低壓側的實時運行狀態計算得出的最優控制策略，不需要依靠不斷投切電容器組來慢慢獲得最優指標，在不提升現有低壓并聯電容補償裝置成本的基礎上，極大的提升了配變臺區低壓側的三相平衡和配變損耗指標，經濟和社會效益巨大。

技術領域

本發明涉及一種10kV配電變壓器低壓側三相不平衡最優無功補償方法。

背景技術

目前，配變臺區的低壓補償主要分為兩大類，第一類是以配變低壓側計量關口的出口電壓合格為指標的電容補償，這類補償方式最大的問題是投切策略過于簡單，完全依據配變低壓側計量關口電壓情況進行投切，特別是當配變低壓側三相不平衡情況較為明顯時，會發生投入某一相電容器導致其他相的電壓大幅下跌，從而造成電容器不斷重復投切直至閉鎖的情況發生，無法有效實現配變臺區低壓側的補償，并大大降低了電容補償裝置的使用壽命。

第二類是以配變低壓側計量關口的三相平衡為指標的靜止型無功發生器(SVG)，該類裝置為了實現配變臺區低壓側的出口電壓合格和三相完全平衡進行了過度補償，裝置造價過高，不適用于當前規模十分龐大的低壓配電網；而且該類裝置為了追求指標的極致性，須裝設在配變低壓出口側，對低壓電力用戶的實際改善功效微乎其微。

上述問題是在配變臺區的低壓補償過程中應當予以考慮并解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種10kV配電變壓器低壓側三相不平衡最優無功補償方法解決現有技術中如何實現在純電容補償的方式下，配變臺區低壓側的三相平衡和配變損耗指標最優化運行的問題。

本發明的技術解決方案是：

一種10kV配電變壓器低壓側三相不平衡最優無功補償方法，包括以下步驟：

S1、計算三相電流不平衡度，首先要對電網的三相電流進行序分解，計算出電網中的正序、負序和零序電流；

S2、為了實現配變臺區低壓側的三相平衡和配變損耗指標最優，需要負序電流盡可能的趨向于零，解得三相電容的最優無功補償容量。

進一步地，步驟S1中，計算出電網中的正序、負序和零序電流：

式中，為正序電流，為負序電流，為零序電流，α為極坐標里逆時針旋轉120°，為A相電流，為B相電流，為C相電流。

進一步地，步驟S2中，為了實現配變臺區低壓側的三相平衡和配變損耗指標最優，需要負序電流盡可能的趨向于零，解得三相電容的最優無功補償容量；具體為，在純電容補償的方式下，對補償的三相電容進行序分解，每相補償電流為：

式中，為補償電流正序分量，為補償電流負序分量，為補償電流零序分量，α為極坐標里逆時針旋轉120°，為A相補償電流，為B相補償電流，為C相補償電流，Q_a為A相補償容量，Q_b為B相補償容量，Q_c為C相補償容量，U_a為A相電壓，U_b為B相電壓，U_c為C相電壓；為極坐標表達式，轉化為直角坐標的表達式為

同理；

合成后三相補償后電流為：

對該方程進行求解：

得出：