一種單線單變接線方式下關(guān)口無功控制范圍動態(tài)整定方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種單線單變接線方式下關(guān)口無功控制范圍動態(tài)整定方法，以解決當前電網(wǎng)自動電壓控制中因關(guān)口無功的控制范圍固定而無法適應(yīng)電網(wǎng)運行特性動態(tài)變化的問題。其具體步驟為：首先，采集地區(qū)電網(wǎng)線路和主變壓器參數(shù)、送電端電壓數(shù)據(jù)；其次，計算主變壓器不同負載率時系統(tǒng)有功損耗的最小值、關(guān)口無功的優(yōu)化區(qū)間以及相對應(yīng)的關(guān)口功率因數(shù)變化范圍；最后，考慮變壓器輕、重載時的關(guān)口功率因數(shù)約束，分別得出不同工況下關(guān)口無功的控制范圍。本發(fā)明提出了單線單變接線方式下關(guān)口無功控制范圍動態(tài)整定方法，能使關(guān)口無功的優(yōu)化控制范圍動態(tài)適應(yīng)電網(wǎng)負荷水平的變化，促進系統(tǒng)的無功平衡和節(jié)能降耗。
【專利說明】一種單線單變接線方式下關(guān)口無功控制范圍動態(tài)整定方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)關(guān)口無功控制方法，特別涉及一種單線單變接線方式下關(guān)口無功控制范圍動態(tài)整定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，電網(wǎng)運行的安全性、可靠性和經(jīng)濟性問題已變得越發(fā)突出，而傳統(tǒng)對整個復(fù)雜大電網(wǎng)建模后進行集中優(yōu)化的方法不僅可行性低而且控制效果也較差。相比較而言，基于變電站本地電氣信息、追求無功就地平衡的VQC控制策略，由于建模要求不高、信息交互量少、控制算法簡單，目前在AVC變電站側(cè)的無功電壓控制中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]然而，該方法存在一個明顯的問題:對于關(guān)口無功功率區(qū)間的設(shè)定常常是根據(jù)以往的運行經(jīng)驗而缺少理論依據(jù)的指導(dǎo)，也沒有考慮電網(wǎng)元件參數(shù)不同及運行特性變化對無功控制需求的差異性，這會導(dǎo)致系統(tǒng)運行的安全性(涉及到動態(tài)無功儲備的充裕性、電壓幅值的合格率等)、可靠性(避免設(shè)備的頻繁調(diào)節(jié))和經(jīng)濟性(降低運行功率損耗)往往不能得到協(xié)調(diào)優(yōu)化。
[0004]本發(fā)明提出了一種單線單變接線方式下關(guān)口無功控制范圍動態(tài)整定方法，針對該系統(tǒng)不同的運行工況給出相適應(yīng)的關(guān)口無功控制范圍，從而避免了因電網(wǎng)負荷水平變化而引起的關(guān)口無功上下限值設(shè)定不合理的問題。同時該整定方法不僅適用于單線單變也可推廣到其他更加復(fù)雜的接線方式如:單線雙變、雙線三變以及鏈型接線和T型接線等等，具有較強的工程應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決因電網(wǎng)負荷水平的變化而導(dǎo)致的關(guān)口無功控制范圍不合理的問題，提出一種單相電變接線方式下關(guān)口無功控制范圍動態(tài)整定方法，具體技術(shù)方案如下。
[0006]一種單相電變接線方式下關(guān)口無功控制范圍動態(tài)整定方法，包括以下步驟:
[0007](I)采集線路的電阻r、電抗X、節(jié)點電納B、變壓器的容量Sn、空載損耗Ptl、負載損耗Pk、短路電壓百分值Uk %、空載電流百分值Itl %及其送電端電壓Ua ;
[0008](2)選擇變壓器負載率β = 10%、40%和70%三種水平代表負荷較輕狀態(tài)1、負荷中等狀態(tài)2和負荷較重狀態(tài)3，采用作圖法分別求取三種負荷狀態(tài)下線路和變壓器有功損耗之和的最小值Ρωη1、Ρωη2、;計算最優(yōu)網(wǎng)損偏移量APl ； [0009](3)分別計算三種負荷狀態(tài)下關(guān)口無功Qh的優(yōu)化區(qū)間(gi P.，G11)，(gi 12，0H2)，(Qm^ Qm)以及相應(yīng)的關(guān)口功率因數(shù)變化范圍@H1，Xm), (λΗ2, λΗ2),(厶丨丨3，入m);[0010](4)判斷是否滯后，若滿足，則β〈40%時關(guān)口無功的控制范圍為:
【權(quán)利要求】
1.一種單線單變接線方式下關(guān)口無功控制范圍動態(tài)整定方法，其特征在于包括以下步驟: (1)采集線路的電阻r、電抗X、節(jié)點電納B、變壓器的容量Sn、空載損耗Ptl、負載損耗Pk、短路電壓百分值Uk%、空載電流百分值及其送電端電壓Ua ； (2)選擇變壓器負載率β= 10^^40%和70%三種水平代表負荷較輕狀態(tài)1、負荷中等狀態(tài)2和負荷較重狀態(tài)3，采用作圖法分別求取三種負荷狀態(tài)下線路和變壓器有功損耗之和的最小值Ρ_、Ρωη2、Ρωη3 ;計算最優(yōu)網(wǎng)損偏移量Λ匕； ⑶分別計算所述二種負荷狀態(tài)下關(guān)口無功Q1的優(yōu)化區(qū)間(HI，U，(112, U，(H3, ^ 11:0以及相應(yīng)的關(guān)口功率因數(shù)變化范圍(2m，，? 11)，(I112，f' 112)5 (-1 [3 5 aI 13); ⑷判斷?Η1是否滯后,若滿足,則β〈40%時關(guān)口無功的控制范圍為:(HI，Qm)1 (H2,.:Η2);若不滿足，則β〈40%時關(guān)口無功的控制范圍為:(0, Q|?)I (|,2, Q112); (5)判斷是否不小于0.95，若滿足，則β≥40 %時關(guān)口無功的控制范圍為:(jn，U1 (112.5 Q112);若不滿足，則β > 40 %時的關(guān)口無功的控制范圍為:(5Η3，5Η3)丨(Η2, 5m),所述的§Η3為芒Η3=0.95時的關(guān)口無功功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單線單變接線方式下關(guān)口無功控制范圍動態(tài)整定方法，其特征在于:所述的最優(yōu)網(wǎng)損偏移量為不同負載率下關(guān)口無功優(yōu)化區(qū)間內(nèi)各點所對應(yīng)的有功損耗相對于 最小值Ptain的最大增量，可由式(I)獲得: Δ Pl = α % PLmin3......(I)， 式(I)包含變量:變壓器負載率β = 70%時線路和變壓器有功損耗之和的最小值Ρωη3 ;根據(jù)單線單變系統(tǒng)重載運行時的節(jié)能要求人工設(shè)定的常數(shù)α %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單線單變接線方式下關(guān)口無功控制范圍動態(tài)整定方法，其特征在于:所述的不同負載率下關(guān)口無功Qh的優(yōu)化區(qū)間通過以下方法獲得:當系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)和有功負荷給定時，將線路和變壓器的有功損耗之和匕看做關(guān)口無功Qh的一元函數(shù)，且通過改變關(guān)口無功Qh的量求得匕隨關(guān)口無功Qh變化而變化的U型曲線，從該曲線中能確定1\的最小值Ρωη，根據(jù)給定的最優(yōu)網(wǎng)損偏移量Λ&，劃出Ρωη與Λ匕之和的等值線與U型曲線相交于兩點，兩交點的橫坐標中較大和較小者分別對應(yīng)關(guān)口無功優(yōu)化區(qū)間的上、下限值。
【文檔編號】H02J3/18GK104009482SQ201410217426
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】張勇軍, 羿應(yīng)棋, 李欽豪 申請人:華南理工大學