基于配電網(wǎng)串補(bǔ)裝置的線路電壓提升效果評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及配電線路的電力輸送技術(shù)，尤其涉及一種基于配電網(wǎng)串補(bǔ)裝置的線路 電壓提升效果評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在35kV以下的配電線路中，串聯(lián)接入電容器，利用電容器的容抗補(bǔ)償線路的感 抗，能夠提高線路末端的電壓。串聯(lián)電容器提升的末端電壓的數(shù)值Q?Xe/V(即調(diào)壓效果） 隨無功負(fù)荷大小而變化，負(fù)荷大時(shí)增大，負(fù)荷小時(shí)減小，恰與調(diào)壓的要求一致。這是串聯(lián)電 容器調(diào)壓的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 傳統(tǒng)用來求解串補(bǔ)裝置提升線路末端電壓效果的方法，是進(jìn)行潮流計(jì)算，但是，在 已知線路首端電壓和末端負(fù)荷功率的情況下，需要進(jìn)行復(fù)雜的迭代過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于配電網(wǎng)串補(bǔ)裝置的線路電壓提升 效果評(píng)估方法，能夠有效規(guī)避復(fù)雜的迭代過程，從而快速的實(shí)現(xiàn)對(duì)串補(bǔ)裝置線路末端電壓 提升效果的評(píng)估。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 一種基于配電網(wǎng)串補(bǔ)裝置的線路電壓提升效果評(píng)估方法，包括如下步驟：
[0007] A、令電源節(jié)點(diǎn)為平衡節(jié)點(diǎn)，負(fù)荷節(jié)點(diǎn)為PQ節(jié)點(diǎn)，電源端電壓相量為^RZ0°， 負(fù)荷端電壓相量為&2 = 則電壓降落的縱分量和橫分量分別為：
[0008]
[0009]
[0010] 其中：八￥2為電壓降落的縱分量，8 ￥2為電壓降落的橫分量，P和Q分別代表負(fù)荷 節(jié)點(diǎn)的有功功率和無功功率，R和X分別代表線路的電阻和電抗，S為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的視在功率， PF為負(fù)荷的功率因數(shù)，r和x分別是線路的電阻率和電抗率，1為線路的長(zhǎng)度；
[0011] B、未加裝電容器串補(bǔ)裝置時(shí)，由公式（1)、（2)計(jì)算得出首、末端電壓相量之間的 關(guān)系為：

[0018] C、加裝串聯(lián)電容器補(bǔ)償時(shí)，根據(jù)公式（4)、（5)，線路末端電壓為：
[0023] 上式中，X。為串聯(lián)電容器的電抗值。
[0024] 其中，該方法適用于35kV以下的配電線路。
[0025] 本發(fā)明所提供的基于配電網(wǎng)串補(bǔ)裝置的線路電壓提升效果評(píng)估方法，具有以下優(yōu) 占.
[0026] 利用本發(fā)明方法，能夠?qū)?5kV以下的配電線路帶一定的功率因數(shù)的恒功率負(fù)荷 時(shí)，能夠有效規(guī)避復(fù)雜的迭代過程，從而快速實(shí)現(xiàn)對(duì)串補(bǔ)裝置線路末端電壓提升效果進(jìn)行 評(píng)估。
【附圖說明】
[0027] 圖1為現(xiàn)有簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明基于配電網(wǎng)串聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置（簡(jiǎn)稱"串補(bǔ)裝置"）的電力系統(tǒng)構(gòu) 成示意圖；
[0029] 圖3為應(yīng)用本發(fā)明方法前后線路末端電壓隨線路串聯(lián)補(bǔ)償容抗的變化曲線示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的基于配電網(wǎng)串補(bǔ)裝置的線路電壓提 升效果評(píng)估方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0031] 圖1為現(xiàn)有簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。如圖1所示，在該簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)中，令電 源節(jié)點(diǎn)為平衡節(jié)點(diǎn)，負(fù)荷節(jié)點(diǎn)為PQ節(jié)點(diǎn)，電源端電壓相量為乂 = 負(fù)荷端電壓相量為 則電壓降落的縱分量和橫分量分別為：
[0032]
[0033]
[0034] 其中：八^2為電壓降落的縱分量，8 ￥2為電壓降落的橫分量，P和Q分別代表負(fù)荷 節(jié)點(diǎn)的有功功率和無功功率，R和X分別代表線路的電阻和電抗，S為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的視在功率， PF為負(fù)荷的功率因數(shù)，r和x分別是線路的電阻率和電抗率，1為線路的長(zhǎng)度。
[0035] 未加裝電容器串補(bǔ)裝置時(shí)的線路末端電壓，由公式（1)、（2)可以計(jì)算得出首、末 端電壓相量之間的關(guān)系：
[0039] 所以，線路末端電壓為：
[0045] 圖2為本發(fā)明基于配電網(wǎng)串聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置（簡(jiǎn)稱"串補(bǔ)裝置"）的電力系統(tǒng)構(gòu) 成示意圖。如圖2所示，在電力線路上加裝串補(bǔ)裝置（如串聯(lián)接入靜電電容器）時(shí)，利用電 容器的容抗補(bǔ)償線路的感抗。
[0046] 在加裝了串聯(lián)電容器補(bǔ)償時(shí)，上述的公式（4)、（5)分別變?yōu)椋?br>[0052] 上式中，X。為串聯(lián)電容器的電抗值。
[0053] 圖3為應(yīng)用本發(fā)明方法前后線路末端電壓隨線路串聯(lián)補(bǔ)償容抗的變化曲線示意 圖。本發(fā)明的方法適用于35kV以下的配電線路。根據(jù)上述公式（8)~（11)，利用仿真實(shí)驗(yàn) 可對(duì)串補(bǔ)裝置提升線路末端電壓的效果進(jìn)行評(píng)估，以驗(yàn)證上述方法。具體做法如下：
[0054] 選擇配電線路型號(hào)為L(zhǎng)GJ-120,其參數(shù)如表1所示：
[0055] 表1 :LGJ_120型線路的相關(guān)參數(shù)
[0056]
[0057] 定義電容器串聯(lián)補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償度為補(bǔ)償所需的容抗值X。與被補(bǔ)償線路原來的 感抗值X,.之比：
[0058]
[0059] 我們以10kV電力線路為例，實(shí)驗(yàn)中選用常用的LGJ-120型線路，并根據(jù)10kV電力 線路合理的輸送功率，針對(duì)2MVA恒功率負(fù)荷進(jìn)行仿真，負(fù)荷的功率因數(shù)為0. 80,線路長(zhǎng)度 為20km。改變串補(bǔ)的容抗（即改變串補(bǔ)的補(bǔ)償度），線路末端電壓的仿真結(jié)果如圖3所示。 由仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，很容易比較線路末端電壓在不同的串聯(lián)補(bǔ)償容抗值時(shí)和串聯(lián)補(bǔ)償前的 不同，從而分析和評(píng)估串聯(lián)補(bǔ)償對(duì)線路電壓的提升效果。
[0060] 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于配電網(wǎng)串補(bǔ)裝置的線路電壓提升效果評(píng)估方法，其特征在于，包括如下步 驟： A、 令電源節(jié)點(diǎn)為平衡節(jié)點(diǎn)，負(fù)荷節(jié)點(diǎn)為PQ節(jié)點(diǎn)，電源端電壓相量為心=% 20%負(fù)荷 端電壓相量為f>2 =AZP，則電壓降落的縱分量和橫分量分別為：其中：A￥2為電壓降落的縱分量，8 ￥2為電壓降落的橫分量，P和Q分別代表負(fù)荷節(jié)點(diǎn) 的有功功率和無功功率，R和X分別代表線路的電阻和電抗，S為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的視在功率，PF 為負(fù)荷的功率因數(shù)，r和x分別是線路的電阻率和電抗率，1為線路的長(zhǎng)度； B、 未加裝電容器串補(bǔ)裝置時(shí)，由公式（1)、（2)計(jì)算得出首、末端電壓相量之間的關(guān)系 為：所以，線路末端電壓為：C、 加裝串聯(lián)電容器補(bǔ)償時(shí)，根據(jù)公式（4)、（5)，線路末端電壓為：上式中，Xc為串聯(lián)電容器的電抗值。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于配電網(wǎng)串補(bǔ)裝置的線路電壓提升效果評(píng)估方法，其特征 在于，該方法適用于35kV以下的配電線路。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于配電網(wǎng)串補(bǔ)裝置的線路電壓提升效果評(píng)估方法，包括：A、令電源節(jié)點(diǎn)為平衡節(jié)點(diǎn)，負(fù)荷節(jié)點(diǎn)為PQ節(jié)點(diǎn)，電源端電壓相量為負(fù)荷端電壓相量為計(jì)算得出電壓降落的縱分量和橫分量；B、在未加裝電容器串補(bǔ)裝置時(shí)，計(jì)算得出首、末端電壓相量之間的關(guān)系，以及線路末端電壓值；C、加裝串聯(lián)電容器補(bǔ)償時(shí)，計(jì)算出線路末端的電壓。采用本發(fā)明方法，能夠有效規(guī)避復(fù)雜的迭代過程，從而快速的實(shí)現(xiàn)對(duì)串補(bǔ)裝置線路末端電壓提升效果的評(píng)估。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號(hào)】CN104992043
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510246910
【發(fā)明人】劉鵬, 李海, 呂志來, 張東, 喻宜
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 北京許繼電氣有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年5月14日