長(zhǎng)距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償方法，一、在設(shè)計(jì)長(zhǎng)距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)時(shí)，合理確定中心開(kāi)關(guān)站、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站的布置位置；聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站布置在位于相鄰兩中心開(kāi)關(guān)站中間位置；二、計(jì)算各中心開(kāi)關(guān)站與相鄰的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站之間的架空線路長(zhǎng)度、電纜線路長(zhǎng)度，并計(jì)算線路對(duì)地容性電流的電氣中心位置，在電氣中心位置設(shè)置斷路器站；三、按照集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合的原則進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)大幅改善功率因數(shù)偏低的現(xiàn)象，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
【專利說(shuō)明】
長(zhǎng)距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及供電系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償方法，尤其是涉及長(zhǎng)距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002]長(zhǎng)距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)距離大型調(diào)水輸水工程、高速公路、高鐵、城市地鐵隧道等工程中。其特點(diǎn)是沿線(沿供電線路)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)多?，F(xiàn)以長(zhǎng)距離大型調(diào)水輸水干渠為例，沿線的分水口閘門、節(jié)制閘門、退水閘門、事故檢修閘門及其它建筑物很多，負(fù)荷節(jié)點(diǎn)多使得所使用的電纜數(shù)量也隨之增大，且供電系統(tǒng)呈線狀輔設(shè)，因此造成供電系統(tǒng)功率因數(shù)過(guò)低，造成電能的浪費(fèi)，電網(wǎng)公司征收的力調(diào)費(fèi)也隨之增加，增加了供電系統(tǒng)的運(yùn)行成本。中心開(kāi)關(guān)站功率因數(shù)超前并遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值，導(dǎo)致分?jǐn)嘣O(shè)備開(kāi)合困難，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電容電流也將大為增加，電弧不易熄滅，引起故障擴(kuò)大，同時(shí)存在諧波污染供電環(huán)境問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種長(zhǎng)距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案:
本發(fā)明所述長(zhǎng)距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償方法，按照下述步驟進(jìn)行:第一步、在設(shè)計(jì)所述長(zhǎng)距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷分布，合理確定中心開(kāi)關(guān)站、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站的布置位置；中心開(kāi)關(guān)站布置位置考慮電源點(diǎn)的引接、供電負(fù)荷范圍、供電負(fù)荷大小、供電距離因素;所述聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站布置在位于相鄰兩中心開(kāi)關(guān)站中間位置;長(zhǎng)距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)中心開(kāi)關(guān)站和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站，正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，各中心開(kāi)關(guān)站供電半徑為兩相鄰中心開(kāi)關(guān)站之間距離的一半；
第二步、計(jì)算各中心開(kāi)關(guān)站與相鄰的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站之間的架空線路長(zhǎng)度、電纜線路長(zhǎng)度，并計(jì)算所述線路對(duì)地容性電流的電氣中心位置，在所述電氣中心位置設(shè)置斷路器站，所述斷路器站為供電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償提供設(shè)備布置位置；
第三步、按照集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合的原則；
所述集中補(bǔ)償為:計(jì)算各中心開(kāi)關(guān)站至相鄰聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站線路對(duì)地容性電流的無(wú)功功率容量，在各中心開(kāi)關(guān)站的母線側(cè)通過(guò)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置實(shí)施感性無(wú)功功率補(bǔ)償，感性無(wú)功功率容量為該中心開(kāi)關(guān)站至雙側(cè)相鄰聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站輸電線路容性電流容量的30%與該中心開(kāi)關(guān)站至電力系統(tǒng)變電站輸電線路容性電流容量之和；
所述中心開(kāi)關(guān)站、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站、斷路器站均屬于負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，包括其他負(fù)荷節(jié)點(diǎn)在內(nèi)，各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)都存在用電設(shè)備，設(shè)備的運(yùn)行方式發(fā)生變化時(shí)，一定范圍內(nèi)也影響到中心開(kāi)關(guān)站母線的功率因數(shù)，因此在中心開(kāi)關(guān)站的母線側(cè)設(shè)置動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，實(shí)現(xiàn)集中補(bǔ)償。
[0005]所述分散補(bǔ)償為:計(jì)算各中心開(kāi)關(guān)站至相鄰聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站輸電線路對(duì)地容性電流的無(wú)功功率容量，在各自的斷路器站母線側(cè)通過(guò)固定電抗器實(shí)施感性無(wú)功功率補(bǔ)償，感性無(wú)功功率容量為該中心開(kāi)關(guān)站至相鄰聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站輸電線路容性電流的70%。
[0006]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)大幅改善功率因數(shù)偏低的現(xiàn)象，經(jīng)濟(jì)效益顯著;采用集中與分散相結(jié)合的無(wú)功補(bǔ)償，合理分配集中補(bǔ)償容量與分散補(bǔ)償容量所占補(bǔ)償需求容量的比例，固定電抗器輸出的感性無(wú)功功率抵消線路電纜產(chǎn)生的容性充電無(wú)功功率，降低了容性無(wú)功功率引起的電壓過(guò)高的問(wèn)題，對(duì)供電系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行安全起到良好作用；各中心開(kāi)關(guān)站實(shí)施動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)感性、容性無(wú)功功率的雙向補(bǔ)償，動(dòng)態(tài)跟蹤實(shí)時(shí)補(bǔ)償，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償、濾波的功能，防止了諧波污染供電環(huán)境，滿足了供電系統(tǒng)對(duì)諧波治理的需求，減少了供電系統(tǒng)內(nèi)的電能損失。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明實(shí)施設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]如圖1所示，本發(fā)明所述長(zhǎng)距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償方法，現(xiàn)以兩個(gè)中心開(kāi)關(guān)站1、2之間為典型代表進(jìn)行描述:
第一、第二中心開(kāi)關(guān)站1、2分別負(fù)責(zé)各自的供電區(qū)域，第一、第二中心開(kāi)關(guān)站1、2的出線端分別構(gòu)成各自的線狀供電系統(tǒng)，線狀供電系統(tǒng)通過(guò)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站3、3.1、3.2的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)4、4.1、4.2連接，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站3布置在位于第一、第二中心開(kāi)關(guān)站1、2之間距離的中間位置;線狀供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站3的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)4處于斷開(kāi)狀態(tài)，線狀供電系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求分別帶有多個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)1.1、2.1等，第一、第二中心開(kāi)關(guān)站1、2的進(jìn)線端分別與35kV電力系統(tǒng)連接。
[0009]分別計(jì)算第一、第二中心開(kāi)關(guān)站1、2各自與雙側(cè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站3、3.1、3.2之間的架空線路長(zhǎng)度和電纜線路長(zhǎng)度，然后計(jì)算各自的雙側(cè)所述架空線路和電纜線路對(duì)地容性電流的電氣中心位置，在各自的雙側(cè)電氣中心位置設(shè)置斷路器站1.2、1.22、2.2、2.22;本發(fā)明所述的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)為中心開(kāi)關(guān)站、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站、斷路器站及供電系統(tǒng)中所有降壓變電站；當(dāng)所述電氣中心位置位于某個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)位置(或靠近某個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn))時(shí)，斷路器站即可設(shè)在負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處，該負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的降壓站成為所選擇的斷路器站，這樣既便于管理又節(jié)省了斷路器站的建設(shè)費(fèi)用。
[0010]按照集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合的原則:
所述集中補(bǔ)償為:(I)、計(jì)算第一中心開(kāi)關(guān)站I至雙側(cè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站3和3.1間兩段線路對(duì)地容性電流的無(wú)功功率容量；(2)、計(jì)算第二中心開(kāi)關(guān)站2至雙側(cè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站3和3.2間兩段線路對(duì)地容性電流的無(wú)功功率容量;(3)、分別計(jì)算第一、第二中心開(kāi)關(guān)站1、2至對(duì)應(yīng)的電力系統(tǒng)之間的輸電線路對(duì)地容性電流的無(wú)功功率容量;(4)、分別在第一、第二中心開(kāi)關(guān)站1、2的母線側(cè)設(shè)置動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置1.3、2.3實(shí)施感性無(wú)功功率補(bǔ)償。動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置1.3感性無(wú)功功率容量為該中心開(kāi)關(guān)站I至雙側(cè)相鄰聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站3和3.1間兩段輸電線路容性電流容量的30%與該中心開(kāi)關(guān)站I至35kV電力系統(tǒng)變電站輸電線路容性電流容量之和;動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置2.3感性無(wú)功功率容量為該中心開(kāi)關(guān)站2至雙側(cè)相鄰聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站3和3.2間兩段輸電線路容性電流容量的30%與該中心開(kāi)關(guān)站2至35kV電力系統(tǒng)變電站輸電線路容性電流容量之和。
[0011]所述分散補(bǔ)償為:分別計(jì)算第一、第二中心開(kāi)關(guān)站1、2至雙側(cè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站3、3.1、3.2輸電線路對(duì)地容性電流的無(wú)功功率容量，然后在各自的斷路器站1.2、1.22、2.2、2.22母線側(cè)設(shè)置固定電抗器1.4、1.44、2.4、2.44實(shí)施感性無(wú)功功率補(bǔ)償;固定電抗器1.4感性無(wú)功功率容量為中心開(kāi)關(guān)站I至聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站3輸電線路容性電流無(wú)功功率容量的70%;固定電抗器2.4感性無(wú)功功率容量為中心開(kāi)關(guān)站2至聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站3輸電線路容性電流無(wú)功功率容量的70%;固定電抗器1.44感性無(wú)功功率容量為中心開(kāi)關(guān)站I至聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站3.1輸電線路容性電流無(wú)功功率容量的70%;固定電抗器2.44感性無(wú)功功率容量為中心開(kāi)關(guān)站2至聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站3.2輸電線路容性電流無(wú)功功率容量的70%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種長(zhǎng)距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償方法，其特征在于:按照下述步驟進(jìn)行: 第一步、在設(shè)計(jì)所述長(zhǎng)距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷分布，合理確定中心開(kāi)關(guān)站、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站的布置位置；中心開(kāi)關(guān)站布置位置考慮電源點(diǎn)的引接、供電負(fù)荷范圍、供電負(fù)荷大小、供電距離因素;所述聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站布置在位于相鄰兩中心開(kāi)關(guān)站中間位置;長(zhǎng)距離、多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線狀供電系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)置多個(gè)中心開(kāi)關(guān)站和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站，正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，各中心開(kāi)關(guān)站供電半徑為兩相鄰中心開(kāi)關(guān)站之間距離的一半； 第二步、計(jì)算各中心開(kāi)關(guān)站與相鄰的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站之間的架空線路長(zhǎng)度、電纜線路長(zhǎng)度，并計(jì)算所述線路對(duì)地容性電流的電氣中心位置，在所述電氣中心位置設(shè)置斷路器站，所述斷路器站為供電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償提供設(shè)備布置位置； 第三步、按照集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合的原則； 所述集中補(bǔ)償為:計(jì)算各中心開(kāi)關(guān)站至相鄰聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站線路對(duì)地容性電流的無(wú)功功率容量，在各中心開(kāi)關(guān)站的母線側(cè)通過(guò)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置實(shí)施感性無(wú)功功率補(bǔ)償，感性無(wú)功功率容量為該中心開(kāi)關(guān)站至雙側(cè)相鄰聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站輸電線路容性電流容量的30%與該中心開(kāi)關(guān)站至電力系統(tǒng)變電站輸電線路容性電流容量之和； 所述中心開(kāi)關(guān)站、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站、斷路器站均屬于負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，包括其他負(fù)荷節(jié)點(diǎn)在內(nèi)，各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)都存在用電設(shè)備，設(shè)備的運(yùn)行方式發(fā)生變化時(shí)，一定范圍內(nèi)也影響到中心開(kāi)關(guān)站母線的功率因數(shù)，因此在中心開(kāi)關(guān)站的母線側(cè)設(shè)置動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，實(shí)現(xiàn)集中補(bǔ)償； 所述分散補(bǔ)償為:計(jì)算各中心開(kāi)關(guān)站至相鄰聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站輸電線路對(duì)地容性電流的無(wú)功功率容量，在各自的斷路器站母線側(cè)通過(guò)固定電抗器實(shí)施感性無(wú)功功率補(bǔ)償，感性無(wú)功功率容量為該中心開(kāi)關(guān)站至相鄰聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站輸電線路容性電流的70%。
【文檔編號(hào)】H02J3/20GK106026119SQ201610366684
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】閆新, 閆觀清, 孫國(guó)強(qiáng), 楊綱舉, 閆鵬, 崔浩朋, 秦衛(wèi)貞, 胡會(huì)永
【申請(qǐng)人】黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司