一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容器配置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容器配置方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，電力用戶對(duì)電壓質(zhì)量的要求不斷提高。配電網(wǎng)電壓質(zhì)量 的優(yōu)劣直接關(guān)系到用電設(shè)備的安全優(yōu)質(zhì)運(yùn)行，對(duì)人們的生產(chǎn)和生活具有重要影響，因此保 證電壓質(zhì)量是配電網(wǎng)運(yùn)行的基本要求之一。目前在配電網(wǎng)中采用的并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)盡管 可以改善電壓質(zhì)量，但因并聯(lián)電容器提供的無(wú)功功率與安裝處的電壓平方成正比，對(duì)于供 電半徑大的重負(fù)荷長(zhǎng)線路不能有效改善電壓質(zhì)量。串聯(lián)電容器提供的無(wú)功功率與線路電流 的平方成正比，其無(wú)功功率隨著負(fù)荷的增長(zhǎng)而增加，因此串聯(lián)電容器具有負(fù)荷"自適應(yīng)"和 實(shí)時(shí)響應(yīng)的特點(diǎn)。
[0003] 在供電半徑大的重負(fù)荷長(zhǎng)線路末端電壓偏低時(shí)，串聯(lián)電容補(bǔ)償能夠提高線路末端 電壓和降低線損。由于我國(guó)配電網(wǎng)的網(wǎng)架薄弱，存在著供電半徑大的重負(fù)荷長(zhǎng)線路電壓偏 低的問(wèn)題，因此，研究在配電網(wǎng)中采用串聯(lián)電容器改善電壓質(zhì)量的方法，對(duì)提高配電網(wǎng)的優(yōu) 質(zhì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有十分重要的意義。
[0004] 現(xiàn)有配電網(wǎng)串聯(lián)電容器是以有功功率損耗為目標(biāo)函數(shù)，采用單目標(biāo)遺傳算法進(jìn)行 配電網(wǎng)串聯(lián)電容器優(yōu)化配置的方法。該方法的主要缺點(diǎn)是:①該方法的目標(biāo)函數(shù)僅考慮了 有功功率損耗，沒(méi)有考慮電壓幅值，使最終優(yōu)化方案不能很好地滿足電壓質(zhì)量的要求;②該 方法的最終優(yōu)化方案需在多個(gè)位置加裝串聯(lián)電容器，增加了實(shí)際應(yīng)用的復(fù)雜性;③該方法 沒(méi)有計(jì)及變壓器分接頭對(duì)電壓的調(diào)節(jié)作用，不能實(shí)現(xiàn)串聯(lián)電容器和有載調(diào)壓變壓器的組合 調(diào)壓。因此，現(xiàn)有的在多個(gè)位置加裝串聯(lián)電容器的配置方法增加了串聯(lián)電容器補(bǔ)償設(shè)施的 投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，不能有效地利用串聯(lián)電容器來(lái)改善用戶的電壓質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容器配置方法，以改善配電網(wǎng)電壓質(zhì) 量。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了如下技術(shù)方案：
[0007] -種配電網(wǎng)串聯(lián)電容器配置方法，所述方法包括：
[0008] 獲取串聯(lián)補(bǔ)償電容器的候選線路；
[0009] 根據(jù)所述候選線路確定串聯(lián)補(bǔ)償電容器的容抗取值范圍；
[0010] 根據(jù)所述容抗取值范圍確定串聯(lián)電容器的安裝位置和容抗值。
[0011]優(yōu)選的，所述獲取串聯(lián)補(bǔ)償電容器的候選線路包括：
[0012] 獲取各個(gè)線路的裝設(shè)串聯(lián)補(bǔ)償電容器后的電壓整體偏差值；
[0013] 根據(jù)所述電壓整體偏差值計(jì)算靈敏度值；
[0014] 根據(jù)所述靈敏度值確定串聯(lián)補(bǔ)償電容器的候選線路。
[0015] 優(yōu)選的，所述配電網(wǎng)中包含至少一個(gè)變壓器和至少一條線路，所述每個(gè)變壓器還 包括至少一個(gè)分接頭，其中，所述根據(jù)所述靈敏度值確定串聯(lián)補(bǔ)償電容器的候選線路包括：
[0016] 配置給所述每條線路一個(gè)編號(hào)；
[0017] 將所述分接頭以整數(shù)為單位按照變壓器檔位由負(fù)的最大檔向正的最大檔的順序 依次編號(hào)；
[0018] 分別計(jì)算每個(gè)所述分接頭檔位編號(hào)下的靈敏度值；
[0019] 將所述所有靈敏度值按照從小到大的順序排序，得到所有線路編號(hào)的排列序列；
[0020] 統(tǒng)計(jì)所有所述線路編號(hào)的排列序列，組成一個(gè)序列矩陣；
[0021] 篩選所述序列矩陣中線路編號(hào)出現(xiàn)次數(shù)位于前列的h條線路作為所述候選線路。
[0022] 優(yōu)選的，所述根據(jù)所述電壓整體偏差值計(jì)算靈敏度值包括：
[0023] 獲取任一線路的裝設(shè)串聯(lián)補(bǔ)償電容器前的電壓整體偏差值fQ，裝設(shè)串聯(lián)補(bǔ)償電容 器后的電壓整體偏差值f。，以及所述串聯(lián)補(bǔ)償電容器的電抗值A(chǔ) X。，計(jì)算所述線路的靈敏度 值為(fc-f〇)/AXc。
[0024] 優(yōu)選的，所述根據(jù)所述候選線路確定串聯(lián)補(bǔ)償電容器的容抗取值范圍包括：
[0025]獲取每條所述候選線路的各個(gè)分接頭的補(bǔ)償容抗值；
[0026] 選取所述每條候選線路的各個(gè)分接頭的補(bǔ)償容抗值中的最大的值作為目標(biāo)容抗 值；
[0027] 確定所述候選線路確定串聯(lián)補(bǔ)償電容器的容抗取值范圍為0到所述目標(biāo)容抗值。 [0028]優(yōu)選的，設(shè)所述串聯(lián)補(bǔ)償容抗值每次增加一個(gè)步長(zhǎng)容量，所述獲取每條所述候選 線路的各個(gè)分接頭的補(bǔ)償容抗值還包括：
[0029]獲取所述候選線路的當(dāng)前串聯(lián)補(bǔ)償容抗值后的節(jié)點(diǎn)電壓；
[0030] 判斷所述節(jié)點(diǎn)電壓是否大于或等于上限電壓；
[0031] 當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)電壓大于或等于所述上限電壓，且所述步長(zhǎng)容量小于允許誤差時(shí)，將 所述當(dāng)前串聯(lián)補(bǔ)償容抗值所為第一補(bǔ)償容抗值，確定所述第一補(bǔ)償容抗值為當(dāng)前所述分接 頭的補(bǔ)償容抗值。
[0032]優(yōu)選的，所述獲取每條所述候選線路的各個(gè)分接頭的補(bǔ)償容抗值還包括：
[0033] 當(dāng)所述末節(jié)點(diǎn)電壓大于或等于所述上限電壓，且所述步長(zhǎng)容量大于或等于允許誤 差時(shí)，將所述當(dāng)前串聯(lián)補(bǔ)償容抗值減去一個(gè)步長(zhǎng)容量后，再增加所述步長(zhǎng)容量的百分?jǐn)?shù)得 到第二補(bǔ)償容抗值，確定所述第二補(bǔ)償容抗值為當(dāng)前所述分接頭的補(bǔ)償容抗值。
[0034] 優(yōu)選的，所述獲取每條所述候選線路的各個(gè)分接頭的補(bǔ)償容抗值還包括：
[0035]獲取所述候選線路的前一次串聯(lián)補(bǔ)償容抗值后的節(jié)點(diǎn)電壓；
[0036]當(dāng)所述當(dāng)前串聯(lián)補(bǔ)償容抗值后的節(jié)點(diǎn)電壓小于所述前一次串聯(lián)補(bǔ)償容抗值后的 節(jié)點(diǎn)電壓時(shí)，將所述當(dāng)前串聯(lián)補(bǔ)償容抗值減去兩個(gè)步長(zhǎng)容量后，再增加所述步長(zhǎng)容量的百 分?jǐn)?shù)得到第三補(bǔ)償容抗值，確定所述第三補(bǔ)償容抗值為當(dāng)前所述分接頭的補(bǔ)償容抗值。 [0037]優(yōu)選的，所述根據(jù)所述容抗取值范圍確定串聯(lián)電容器的安裝位置和容抗值包括： [0038]形成初始種群；
[0039] 根據(jù)所述初始種群和所述容抗取值范圍，計(jì)算個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值；
[0040] 根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)值，對(duì)種群進(jìn)行進(jìn)化計(jì)算；
[0041] 根據(jù)所述種群進(jìn)化計(jì)算的結(jié)果，確定串聯(lián)電容器的安裝位置和容抗值。
[0042] 優(yōu)選的，所述計(jì)算個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值包括：
[0043] 對(duì)所述個(gè)體進(jìn)行解碼；
[0044] 計(jì)算所述個(gè)體的輻射形配電網(wǎng)絡(luò)的潮流，得到潮流結(jié)果；
[0045] 根據(jù)所述潮流結(jié)果計(jì)算個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值。
[0046] 由以上技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容器配置方法，具 有以下有益效果：
[0047] 1.本方案提供的方法以電壓整體偏差、總補(bǔ)償容抗和有功網(wǎng)絡(luò)損耗為目標(biāo)，比現(xiàn) 有方法的目標(biāo)函數(shù)更加全面。
[0048] 2.本方案提供的方法考慮了裝設(shè)串聯(lián)補(bǔ)償電容器的線路數(shù)量約束，可以得到滿足 工程實(shí)際要求的安裝串聯(lián)電容器位置和容抗的方案。
[0049] 3.本方案提供的方法在進(jìn)行配電網(wǎng)串聯(lián)補(bǔ)償優(yōu)化計(jì)算的同時(shí)，通過(guò)確定裝設(shè)串聯(lián) 補(bǔ)償電容器的候選線路，考慮了變壓器分接頭的調(diào)節(jié)作用，能夠?qū)崿F(xiàn)串聯(lián)電容器和變壓器 的組合調(diào)壓。
[0050] 此外，本方案提供的方法能應(yīng)用于供電半徑大、重負(fù)荷長(zhǎng)線路，且末端電壓偏低的 配電網(wǎng)中，確定串聯(lián)電容器的安裝位置和容抗，能夠涉及配電網(wǎng)首端降壓變壓器分接頭檔 位對(duì)配電網(wǎng)串聯(lián)電容器的安裝位置和容抗的影響，有效地改善了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0051] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而 言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0052] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容器配置方法的流程圖；
[0053]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的配電網(wǎng)接線原理圖；
[0054]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容器配置方法的流程圖；
[0055] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容器配置方法的流程圖；
[0056] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容器配置方法的流程圖；
[0057]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容器配置方法的流程圖；
[0058]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的配電網(wǎng)接線原理圖；
[0059] 其中，圖2中，T為變壓器，1至15為節(jié)點(diǎn)編號(hào)；
[0060] 圖7中，1至10為節(jié)點(diǎn)編號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0061] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí) 施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、