一種配電網電壓調節方法及系統與流程
2023-05-27 11:59:46 1
本發明涉及配電網電壓調節
技術領域：
，特別涉及一種配電網電壓調節方法及系統。
背景技術：
：目前，出現故障的配電網經過故障隔離後，若恢復送電，則可能會由於大量轉移負荷所導致配電網電壓不合格的情況，需要對配電網進行快速的潮流調節。在配電網潮流調節問題方面，人們主要以輸電網為研究對象進行潮流調節，在輸電網的潮流調節方法中，其研究對象的特點是：1)傳輸功率主要是有功功率，全網無功需求較為均衡；2)環形電網的無功傳輸較為靈活，無功遠距離傳輸並不會引起電壓的大幅降低；3)無功電源含有發電廠和補償電容，全網中分布較為分散。可見，在輸電網的潮流調節方法中，主要是以分層負載率為基礎的無功調節，有利於無功的分層分區平衡和電壓合格。但是，在實際高壓或者中壓配電網中，1)傳輸功率中無功所佔比重顯著增大，不同用戶的無功需求差異較大，各個配變終端的無功需求嚴重不平衡；2)配電網網架為輻射型結構，無功主要從變電站遠距離輸送；3)無功電源僅有變電站內的無功補償、配電低壓側的無功補償櫃，以及10kV電網中接入的少量分布式電源；4)導致配電網的潮流不可行解的原因有節點電壓幅值不合格，分布式電源的無功出力越限，或者這兩種原因都存在。為此分層負載率大小並不能真實表徵整條饋線的無功負載情況。也即，現有的輸電網潮流調節方法難以應用到對配電網進行潮流調節。綜上所述可以看出，如何在配電網出現故障後對配電網進行電壓調節是目前有待解決的問題。技術實現要素：有鑑於此，本發明的目的在於提供一種配電網電壓調節方法及系統，實現了在配電網出現故障後對配電網進行電壓調節的目的。其具體方案如下：一種配電網電壓調節方法，包括：當配電網出現故障後，計算相應的無功就地補償量；根據所述無功就地補償量，對所述配電網進行無功就地補償；當所述配電網無功就地補償平衡後，則對所述配電網進行逆調壓處理，以使所述配電網中全部節點的節點電壓恢復正常水平。優選的，在所述計算相應的無功就地補償量之前，還包括：確定所述配電網的無功負載程度。優選的，當所述配電網的無功負載程度大於第一預設閾值，則計算所述無功就地補償量的計算公式為：式中，ΔQc表示所述無功就地補償量；Qc,aim表示理想無功補償量；round(*)表示四捨五入圓整函數；Q1表示所述配電網的饋線首端節點向所述配電網注入的無功量；P1表示所述饋線首端節點注入的有功功率；表示理想功率因素；Qc表示所述配電網中已投入的無功補償量；Qc,max表示所述配電網中可投入的無功補償量的上限值。優選的，所述根據所述無功就地補償量，對所述配電網進行無功就地補償的過程，包括：向所述配電網投入與所述無功就地補償量大小相一致的無功電容量。優選的，當所述配電網的無功負載程度小於或等於第二預設閾值，則計算所述無功就地補償量的計算公式為：式中，ΔQc表示所述無功就地補償量；Qc,aim表示理想無功補償量；round(*)表示四捨五入圓整函數；Q1表示所述配電網的饋線首端節點向所述配電網注入的無功量；P1表示所述饋線首端節點注入的有功功率；表示理想功率因素；Qc表示所述配電網中已投入的無功補償量；Qc,min表示所述配電網中可投入的無功補償量的下限值。優選的，所述根據所述無功就地補償量，對所述配電網進行無功就地補償的過程，包括：切除所述配電網中與所述無功就地補償量大小相一致的無功電容量。優選的，所述對所述配電網進行逆調壓處理的過程，包括：對所述配電網進行潮流計算，然後根據潮流計算後饋線首端節點的節點電壓，採取調節主變檔位的方式，對所述配電網進行逆調壓處理。優選的，在對所述配電網進行潮流計算後，若所述配電網的無功負載程度大於第三預設閾值，則計算當前主變變比的所需調節增量，然後根據所述所需調節增量，以提升主變檔位的調壓方式對所述配電網進行升壓處理；其中，所述所需調節增量的計算公式為：kaim=min{Δk0×round(V1+ΔVlowerSVk×Δk0),kmax}ΔVlower=min{GVlower,Vmax-V1}Δk=kaim-k;]]>式中，kaim表示當前理想的主變變比，Δk0表示主變變比的單位極差，round(*)表示四捨五入圓整函數，V1表示所述配電網的饋線首端節點的節點電壓，k表示主變變比的當前值，SVk表示所述饋線首端節點的節點電壓V1對所述主變變比的當前值k的靈敏度係數，kmax表示主變變比的上限值，GVlower表示當前所述配電網的所有節點中節點電壓超越電壓下限的最大偏移量，Δk表示所述所需調節增量。優選的，在對所述配電網進行潮流計算後，若所述配電網的無功負載程度小於或等於第四預設閾值，則計算當前主變變比的所需調節減量，然後根據所述所需調節減量，以降低主變檔位的調壓方式對所述配電網進行降壓處理；其中，所述所需調節減量的計算公式為：kaim=min{Δk0×round(V1-ΔVupperSVk×Δk0),kmin}ΔVupper=min{GVupper,V1-Vmin}Δk=k-kaim;]]>式中，kaim表示當前理想的主變變比，Δk0表示主變變比的單位極差，round(*)表示四捨五入圓整函數，V1表示所述配電網的饋線首端節點的節點電壓，k表示主變變比的當前值，SVk表示所述饋線首端節點的節點電壓V1對所述主變變比的當前值k的靈敏度係數，kmin表示主變變比的下限值，GVupper表示當前所述配電網的所有節點中節點電壓超越電壓上限的最大偏移量，Δk表示所述所需調節減量。本發明還公開了一種配電網電壓調節系統，包括：補償量計算模塊，用於當配電網出現故障後，計算相應的無功就地補償量；無功就地補償設備，用於根據所述無功就地補償量，對所述配電網進行無功就地補償；逆調壓設備，用於當所述配電網無功就地補償平衡後，則對所述配電網進行逆調壓處理，以使所述配電網中全部節點的節點電壓恢復正常水平。本發明中，配電網電壓調節方法包括：當配電網出現故障後，計算相應的無功就地補償量；根據無功就地補償量，對配電網進行無功就地補償；當配電網無功就地補償平衡後，則對配電網進行逆調壓處理，以使配電網中全部節點的節點電壓恢復正常水平。可見，本發明在配電網出現故障後，便利用計算得到的無功就地補償量對配電網進行無功就地補償，直到配電網無功就地補償平衡後，便對配電網進行逆調壓處理，從而能夠使配電網中全部節點的節點電壓恢復正常水平，由此實現了在配電網出現故障後對配電網進行電壓調節的目的。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例公開的一種配電網電壓調節方法流程圖；圖2為本發明實施例公開的一種配電網電壓調節系統結構示意圖。具體實施方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明實施例公開了一種配電網電壓調節方法，參見圖1所示，該方法包括：步驟S11：當配電網出現故障後，計算相應的無功就地補償量。步驟S12：根據無功就地補償量，對配電網進行無功就地補償。步驟S13：當配電網無功就地補償平衡後，則對配電網進行逆調壓處理，以使配電網中全部節點的節點電壓恢復正常水平。本發明實施例中，配電網電壓調節方法包括：當配電網出現故障後，計算相應的無功就地補償量；根據無功就地補償量，對配電網進行無功就地補償；當配電網無功就地補償平衡後，則對配電網進行逆調壓處理，以使配電網中全部節點的節點電壓恢復正常水平。可見，本發明實施例在配電網出現故障後，便利用計算得到的無功就地補償量對配電網進行無功就地補償，直到配電網無功就地補償平衡後，便對配電網進行逆調壓處理，從而能夠使配電網中全部節點的節點電壓恢復正常水平，由此實現了在配電網出現故障後對配電網進行電壓調節的目的。本發明實施例公開了一種具體的配電網電壓調節方法，相對於上一實施例，本實施例對技術方案作了進一步的說明和優化。具體的：在上一實施例步驟S11之前，還包括：確定配電網的無功負載程度。本發明實施例中，可以通過以下式子來確定配電網的無功負載程度：βAi=Σj=1nlΔQRj/Σj=1nlΔQCj;]]>式中，Ai表示配電網中的分區，nl表示Ai分區中的線路條數，ΔQRj表示Ai分區中第j條線路的電抗中消耗的無功功率，ΔQCj表示Ai分區中第j條線路的電納中產生的無功功率，的大小反映出線路的無功負載程度。當配電網的無功負載程度大於第一預設閾值，則計算無功就地補償量的計算公式為：式中，ΔQc表示無功就地補償量；Qc,aim表示理想無功補償量；round(*)表示四捨五入圓整函數；Q1表示配電網的饋線首端節點向配電網注入的無功量；P1表示饋線首端節點注入的有功功率；表示理想功率因素；Qc表示配電網中已投入的無功補償量；Qc,max表示配電網中可投入的無功補償量的上限值。需要說明的是，當配電網的無功負載程度大於上述第一預設閾值，意味著此時配電網的無功負載程度比較重，其中，可根據人為經驗值對上述第一預設閾值進行設定，在此不對其進行具體限定。相應的，在配電網的無功負載程度大於第一預設閾值的情況下，根據無功就地補償量，對配電網進行無功就地補償的過程，具體包括：向配電網投入與無功就地補償量大小相一致的無功電容量。另外，本實施例中，配電網的饋線首端節點向配電網注入的無功量Q1的求解公式包括下面的目標函數和目標函數minFAi,1=Σj=1nG|αG,j|minFAi,2=Ploss]]>並且，上述兩個目標函數需滿足如下約束條件：其中，nG為分區Ai內PV型分布式電源的個數；αG,j為分區Ai內第j個PV型分布式電源的無功不平衡度；Ploss為分區Ai內有功網損；PG,i和QG,i分別為分區Ai內第i個發電機節點的有功和無功出力；PD,i和QD,i分別為分區Ai內第i個節點的有功和無功負荷；Pi和Qi分別為分區Ai內第i個節點的注入有功和無功；Qcr,i為分區Ai內第i個無功補償節點的無功補償量量；Nb為系統節點個數；QG,t為分區Ai內第t個PV型分布式電源輸出無功；和QG分別為分區Ai內PV型分布式電源的無功出力最大值和最小值；和Qcr分別為分區Ai內配變低壓側無功補償櫃補償電容的最大值和最小值；VG,t為分區Ai內第t個PV型分布式電源的機端電壓，和VG為分區Ai內PV型分布式電源的極端電壓最大值和最小值。本實施例通過利用上述約束條件，可以對上述目標函數和目標函數進行求解，從而得到配電網的饋線首端節點向配電網注入的無功量Q1和饋線首端節點的節點電壓V1。進一步的，當配電網的無功負載程度小於或等於第二預設閾值，則計算無功就地補償量的計算公式為：式中，ΔQc表示無功就地補償量；Qc,aim表示理想無功補償量；round(*)表示四捨五入圓整函數；Q1表示配電網的饋線首端節點向配電網注入的無功量；P1表示饋線首端節點注入的有功功率；表示理想功率因素；Qc表示配電網中已投入的無功補償量；Qc,min表示配電網中可投入的無功補償量的下限值。需要說明的是，當配電網的無功負載程度小於或等於上述第二預設閾值，則意味著此時配電網的無功負載程度比較輕。本實施例中，可根據人為經驗值對上述第二預設閾值進行設定，其中，上述第一預設閾值與上述第二預設閾值可為相同的數值。相應的，在配電網的無功負載程度小於或等於第二預設閾值的情況下，根據無功就地補償量，對配電網進行無功就地補償的過程，具體包括：切除配電網中與無功就地補償量大小相一致的無功電容量。進一步的，上一實施例步驟S12中，對配電網進行逆調壓處理的過程，具體包括：對配電網進行潮流計算，然後根據潮流計算後饋線首端節點的節點電壓，採取調節主變檔位的方式，對配電網進行逆調壓處理。其中，在上述對配電網進行潮流計算的過程之後，若配電網的無功負載程度大於第三預設閾值，則計算當前主變變比的所需調節增量，然後根據所需調節增量，以提升主變檔位的調壓方式對配電網進行升壓處理；其中，所需調節增量的計算公式為：kaim=min{Δk0×round(V1+ΔVlowerSVk×Δk0),kmax}ΔVlower=min{GVlower,Vmax-V1}Δk=kaim-k;]]>式中，kaim表示當前理想的主變變比，Δk0表示主變變比的單位極差，round(*)表示四捨五入圓整函數，V1表示配電網的饋線首端節點的節點電壓，k表示主變變比的當前值，SVk表示饋線首端節點的節點電壓V1對主變變比的當前值k的靈敏度係數，kmax表示主變變比的上限值，GVlower表示當前配電網的所有節點中節點電壓超越電壓下限的最大偏移量，Δk表示所需調節增量。需要說明的是，在上述對配電網進行潮流計算的過程之後，若配電網的無功負載程度大於上述第三預設閾值，則意味著當前配電網的無功負載程度相對較重，其中，可根據人為經驗值對上述第三預設閾值進行設定，在此不對其進行具體限定。另外，在上述對配電網進行潮流計算的過程之後，若配電網的無功負載程度小於或等於第四預設閾值，則計算當前主變變比的所需調節減量，然後根據所需調節減量，以降低主變檔位的調壓方式對配電網進行降壓處理；其中，所需調節減量的計算公式為：kaim=min{Δk0×round(V1-ΔVupperSVk×Δk0),kmin}ΔVupper=min{GVupper,V1-Vmin}Δk=k-kaim;]]>式中，kaim表示當前理想的主變變比，Δk0表示主變變比的單位極差，round(*)表示四捨五入圓整函數，V1表示配電網的饋線首端節點的節點電壓，k表示主變變比的當前值，SVk表示饋線首端節點的節點電壓V1對主變變比的當前值k的靈敏度係數，kmin表示主變變比的下限值，GVupper表示當前配電網的所有節點中節點電壓超越電壓上限的最大偏移量，Δk表示所需調節減量。需要說明的是，在上述對配電網進行潮流計算的過程之後，若配電網的無功負載程度小於或等於上述第四預設閾值，則意味著當前配電網的無功負載程度相對較輕，其中，可根據人為經驗值對上述第四預設閾值進行設定，在此不對其進行具體限定。相應的，本發明實施例還公開了一種配電網電壓調節系統，參見圖2所示，該系統包括：補償量計算模塊21，用於當配電網出現故障後，計算相應的無功就地補償量；無功就地補償設備22，用於根據無功就地補償量，對配電網進行無功就地補償；逆調壓設備23，用於當配電網無功就地補償平衡後，則對配電網進行逆調壓處理，以使配電網中全部節點的節點電壓恢復正常水平。關於上述補償量計算模塊21、無功就地補償設備22和逆調壓設備23的具體工作過程可參考前述實施例中公開的相應內容，在此不再進行贅述。可見，本發明實施例在配電網出現故障後，便利用計算得到的無功就地補償量對配電網進行無功就地補償，直到配電網無功就地補償平衡後，便對配電網進行逆調壓處理，從而能夠使配電網中全部節點的節點電壓恢復正常水平，由此實現了在配電網出現故障後對配電網進行電壓調節的目的。最後，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。以上對本發明所提供的一種配電網電壓調節方法及系統進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。當前第1頁1 2 3