一種配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法，包括步驟1、獲取配電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，確定數(shù)學(xué)模型的變量及其取值空間；步驟2、根據(jù)系統(tǒng)對補(bǔ)償容量的要求，確定約束條件；步驟3、以接地殘流的大小作為補(bǔ)償效果的衡量標(biāo)準(zhǔn)，以接地殘流最小和成本最低為目標(biāo)，建立目標(biāo)函數(shù)；步驟4、對目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化，求解，得出最佳配置方案。該分布補(bǔ)償方法根據(jù)實際每條線路電容電流大小，并考慮到線路運行方式轉(zhuǎn)變的可能性，合理的確定消弧線圈分布補(bǔ)償?shù)呐渲梅桨?，避免了由于消弧線圈容量減小引發(fā)的諧振現(xiàn)象，在投資較少的設(shè)備改造費用的同時取得較好的補(bǔ)償效果。
【專利說明】
一種配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市電纜化率的不斷提高，不少新上不久的消弧線圈就顯得容量不足，需要 增容更換。經(jīng)過幾次改造以后，已經(jīng)無法在原有的基礎(chǔ)上再進(jìn)行增容。如果更換成套設(shè)備， 投資較大。更重要的是，當(dāng)電容電流過大時，采用傳統(tǒng)的集中式消弧線圈補(bǔ)償?shù)姆椒y以取 得較好的補(bǔ)償效果。故考慮在線路上進(jìn)行分布補(bǔ)償，即把所要補(bǔ)償?shù)拇箅娙蓦娏鞣指畛蓭?個小部分，在除母線外，在其它的線路或用戶側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償。
[0003]分布補(bǔ)償，是在變電站所屬的開閉站、配電室、柱上變安裝固定容量的消弧線圈， 時刻對線路的電容電流進(jìn)行補(bǔ)償。同時在變電站內(nèi)安裝自動控制消弧線圈，在變電站所屬 線路長度或電氣設(shè)備容量發(fā)生變化的情況下，由自動控制補(bǔ)償消弧線圈進(jìn)行調(diào)節(jié)，以起到 平衡的作用。
[0004] 如果只根據(jù)配電網(wǎng)總的容量需求隨意在線路上進(jìn)行消弧線圈的容量分配，那么在 某條線路切除或轉(zhuǎn)供的情況下，相應(yīng)的消弧線圈設(shè)備也隨之退出電網(wǎng)或轉(zhuǎn)移，可能會在新 的運行狀態(tài)下出現(xiàn)消弧線圈容量配置不足或者調(diào)節(jié)下限過高。容量不足時容易發(fā)生諧振現(xiàn) 象，使中性點電壓過高;調(diào)節(jié)下限過高則可能在發(fā)生單相接地故障的時候，消弧線圈無法實 現(xiàn)全補(bǔ)償。在配置消弧線圈容量的時候需結(jié)合該條線路的電容電流大小綜合考慮。合理的 消弧線圈容量配置方案不僅能解決上述問題，而且還能在投資較少的設(shè)備改造費用的同時 取得較好的補(bǔ)償效果，研究和改造的實際意義及經(jīng)濟(jì)效益都很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。
[0006] 為此，本發(fā)明的目的是提出一種合理確定的消弧線圈分布補(bǔ)償配置方案，能夠避 免由于消弧線圈容量減小引發(fā)的諧振現(xiàn)象，在投資較少設(shè)備改造費用的同時取得較好的補(bǔ) 償效果。
[0007] 為實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用的的技術(shù)方案為：一種配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償 方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟1、獲取配電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，確定數(shù)學(xué)模型的變量及其取值空間；
[0009] 步驟2、根據(jù)系統(tǒng)對補(bǔ)償容量的要求，確定約束條件；
[0010] 步驟3、以接地殘流的大小作為補(bǔ)償效果的衡量標(biāo)準(zhǔn)，以接地殘流最小和成本最低 為目標(biāo)，建立目標(biāo)函數(shù)；
[0011] 步驟4、對步驟3建立的目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化，求解，得出最佳配置方案。
[0012] 進(jìn)一步地，所述步驟1中的配電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:配電網(wǎng)拓?fù)湫畔?、配電網(wǎng)接 線方式和運行方式、配電網(wǎng)單線圖和母線上每一條出線的電容電流大?。?br>[0013] 步驟1中確定數(shù)學(xué)模型的變量及其取值空間的方式如下:將每一條線路上配置的 消弧線圈容量大小確定為數(shù)學(xué)模型的變量，Lo為安裝在母線上的可自動調(diào)節(jié)的消弧線圈， 1^、1^、一、1^(1 = 1，2-11)為安裝在線路上的小容量消弧線圈，容量固定;設(shè)配電網(wǎng)母線上有 η條出線，第i條線路的電容電流大小為ICl，第i條線路上配置的消弧線圈容量為Qu;若該條 線路上未配置消弧線圈，則Q Ll = 〇。
[0014] 進(jìn)一步地，所述步驟2中的根據(jù)系統(tǒng)對補(bǔ)償容量的要求，需考慮配電網(wǎng)中第j條線 路(j = l，2···!!)切除或轉(zhuǎn)供時，在相應(yīng)的消弧設(shè)備隨之一起退出運行或轉(zhuǎn)移的情況下，
[0015] -方面配電網(wǎng)的消弧線圈總?cè)萘繎?yīng)滿足系統(tǒng)正常運行時過補(bǔ)償?shù)囊?，并保留?定的裕度，選取消弧線圈的安裝容量1 .35^λΛ_/γ:
[0016] 另一方面消弧線圈容量的調(diào)節(jié)下限應(yīng)不大于所需要的補(bǔ)償容量
[0017] 其中為額定相電壓，Ic為系統(tǒng)電容電流；
[0018] 根據(jù)上述系統(tǒng)對補(bǔ)償容量的要求，確定約束條件為
[0020] 其中，Q〇min和Q〇max分別為母線上集中補(bǔ)償?shù)南【€圈的調(diào)節(jié)下限和調(diào)節(jié)上限，Q CJ 為第j條線路所需要的補(bǔ)償容量，0C廣％]/0，如為第j條線路的電容電流。
[0021] 進(jìn)一步地，所述步驟3中目標(biāo)函數(shù)建立的方式如下：
[0022] ①建立接地殘流最小的目標(biāo)函數(shù)If，采用母線發(fā)生單相接地故障時，消弧線圈由 于自動調(diào)節(jié)作用處于全補(bǔ)償狀態(tài)下，流過故障點的接地殘流大小作為目標(biāo)函數(shù);接地殘流 大小的計算方法，是將故障點接地前的相電壓大小^與系統(tǒng)的對地電導(dǎo)相乘，由此得
[0024]其中Go為配電網(wǎng)對地的泄露電導(dǎo)，若已測得系統(tǒng)的對地電容為Co,電網(wǎng)的阻尼率為 d，則G〇 = 23ifC〇d;
[0025] Glo為母線上接入集中補(bǔ)償消弧線圈時引入的對地電導(dǎo)；
[0026] GLl為第i條線路(? = 1，2···η)上接入小容量消弧線圈成套裝置后引入的對地電導(dǎo)， 如果該條線路未接消弧線圈，則此項為零;設(shè)母線上消弧線圈所接的接地變壓器的零序阻 抗為(Ro+jXo) Ω，第i條線路上所接的接地變壓器的零序阻抗為(RAjXd Ω，消弧線圈的補(bǔ) 償容量為QLi，則
[0028]②建立成本最低的目標(biāo)函數(shù)A，設(shè)備的改造成本包括兩部分:一部分為母線消弧線 圈增容的改造費用Ao,另一部分為線路上小容量消弧線圈的設(shè)備成本及安裝費用；由此得
[0030]其中為Ai為第i條線路上消弧線圈成套裝置的設(shè)備成本及安裝費用，如果該條線 路未接消弧線圈，則此項為零。
[0031] 更進(jìn)一步地，將所述接地殘流最小的目標(biāo)函數(shù)If和成本最低的目標(biāo)函數(shù)A進(jìn)行優(yōu) 化，引入權(quán)重系數(shù)k#Pk 2，將雙目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為單一目標(biāo)函數(shù)F進(jìn)行求解
[0032] F = kiIf+k2A (5)。
[0033] 為了解決配電網(wǎng)中大電容電流引起的設(shè)備改造成本較大和補(bǔ)償效果欠佳的問題， 本發(fā)明提出一種配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法，包括以下步驟：
[0034] 1)獲取配電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，確定數(shù)學(xué)模型的變量及其取值空間；
[0035] 2)根據(jù)系統(tǒng)對補(bǔ)償容量的要求，確定約束條件；
[0036] 3)以接地殘流的大小作為補(bǔ)償效果的衡量標(biāo)準(zhǔn)，以接地殘流最小和成本最低為目 標(biāo)，建立目標(biāo)函數(shù)；
[0037] 4)對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，求解，得出最佳配置方案。
[0038] 上述步驟1)中所述的配電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，包括:配電網(wǎng)拓?fù)湫畔?、配電網(wǎng)接線方 式和運行方式、配電網(wǎng)單線圖和母線上每一條出線的電容電流大小。確定每一條線路上配 置的消弧線圈容量大小為變量。
[0039] 上述步驟2)中所述系統(tǒng)對補(bǔ)償容量的要求，即在考慮到某一條線路切除或轉(zhuǎn)供的 情況下，一方面配電網(wǎng)的消弧線圈總?cè)萘繎?yīng)滿足系統(tǒng)正常運行時過補(bǔ)償?shù)囊?，另一方?消弧線圈容量的調(diào)節(jié)下限應(yīng)不大于所需要的補(bǔ)償容量。
[0040] 上述步驟3)中所述的目標(biāo)函數(shù)有兩個:一個是接地殘流的大小，用來衡量消弧線 圈的補(bǔ)償效果；另一個是設(shè)備的改造成本。所述接地殘流采用的是母線發(fā)生單相接地故障 時，消弧線圈由于自動調(diào)節(jié)作用處于全補(bǔ)償狀態(tài)下，流過故障點的接地殘流。所述設(shè)備的改 造成本包括兩部分:一部分為母線消弧線圈增容的改造費用，另一部分為線路上小容量消 弧線圈的設(shè)備及安裝費用。
[0041] 上述步驟3)中，接地殘流大小的計算方法，是將故障點接地前的相電壓大小與系 統(tǒng)的對地電導(dǎo)相乘。系統(tǒng)的對地電導(dǎo)，包括系統(tǒng)本身對地的泄漏電導(dǎo)和接入消弧線圈裝置 引入的對地電導(dǎo)。
[0042]上述步驟4)中，所述的優(yōu)化方案為引入權(quán)重系數(shù)，將雙目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為單一目標(biāo) 函數(shù)進(jìn)行求解。
[0043]本發(fā)明的有益效果:根據(jù)實際每條線路電容電流大小，并考慮到線路運行方式轉(zhuǎn) 變的可能性，合理的確定消弧線圈分布補(bǔ)償?shù)呐渲梅桨福苊饬擞捎谙【€圈容量減小引 發(fā)的諧振現(xiàn)象，在投資較少的設(shè)備改造費用的同時取得較好的補(bǔ)償效果。
【附圖說明】
[0044]圖1為本發(fā)明一個實施例分布補(bǔ)償系統(tǒng)說明圖；
[0045]圖2為本發(fā)明一個實施例分布補(bǔ)償方法流程圖。
【具體實施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0047]本發(fā)明一個實施例如圖1所示，Lo為安裝在母線上的可自動調(diào)節(jié)的消弧線圈，U、 L2、…、U為安裝在線路上的小容量消弧線圈，容量固定。
[0048] 實施例采用的技術(shù)方案如下:一種配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法，包括以下步驟：
[0049] 步驟1、獲取配電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，確定數(shù)學(xué)模型的變量及其取值空間；
[0050] 步驟2、根據(jù)系統(tǒng)對補(bǔ)償容量的要求，確定約束條件；
[0051] 步驟3、以接地殘流的大小作為補(bǔ)償效果的衡量標(biāo)準(zhǔn)，以接地殘流最小和成本最低 為目標(biāo)，建立目標(biāo)函數(shù)；
[0052]步驟4、對步驟3建立的目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化，求解，得出最佳配置方案。
[0053]在所述的配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法中，所述步驟1中的配電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息 包括:配電網(wǎng)拓?fù)湫畔?、配電網(wǎng)接線方式和運行方式、配電網(wǎng)單線圖和母線上每一條出線的 電容電流大??；
[0054]步驟1中確定數(shù)學(xué)模型的變量及其取值空間的方式如下:將每一條線路上配置的 消弧線圈容量大小確定為數(shù)學(xué)模型的變量，Lo為安裝在母線上的可自動調(diào)節(jié)的消弧線圈， 1^、1^、一、1^(1 = 1，2-11)為安裝在線路上的小容量消弧線圈，容量固定;設(shè)配電網(wǎng)母線上有 η條出線，第i條線路的電容電流大小為ICl，第i條線路上配置的消弧線圈容量為Qu;若該條 線路上未配置消弧線圈，則Q Ll = 〇。
[0055]在所述的配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法中，所述步驟2中的根據(jù)系統(tǒng)對補(bǔ)償容量 的要求，需考慮配電網(wǎng)中第j條線路?_ = 1，2···η)切除或轉(zhuǎn)供時，在相應(yīng)的消弧設(shè)備隨之一 起退出運行或轉(zhuǎn)移的情況下，
[0056] 一方面配電網(wǎng)的消弧線圈總?cè)萘繎?yīng)滿足系統(tǒng)正常運行時過補(bǔ)償?shù)囊?，并保留?定的裕度，選取消弧線圈的安裝容量(? .35
[0057] 另一方面消弧線圈容量的調(diào)節(jié)下限應(yīng)不大于所需要的補(bǔ)償容量
[0058] 其中，巧#為額定相電壓，Ic為系統(tǒng)電容電流；
[0059] 根據(jù)上述系統(tǒng)對補(bǔ)償容量的要求，確定約束條件為
[0061] 其中，Q〇min和Q〇max分別為母線上集中補(bǔ)償?shù)南【€圈的調(diào)節(jié)下限和調(diào)節(jié)上限，Q CJ 為第j條線路所需要的補(bǔ)償容量，為第j條線路的電容電流。
[0062] 在所述的配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法中，所述步驟3中目標(biāo)函數(shù)建立的方式如 下：
[0063] ①建立接地殘流最小的目標(biāo)函數(shù)If，采用母線發(fā)生單相接地故障時，消弧線圈由 于自動調(diào)節(jié)作用處于全補(bǔ)償狀態(tài)下，流過故障點的接地殘流大小作為目標(biāo)函數(shù);接地殘流 大小的計算方法，是將故障點接地前的相電壓大小^與系統(tǒng)的對地電導(dǎo)相乘，由此得
[0065] 其中Go為配電網(wǎng)對地的泄露電導(dǎo)，若已測得系統(tǒng)的對地電容為Co,電網(wǎng)的阻尼率為 d，則G〇 = 23ifC〇d;
[0066] Glo為母線上接入集中補(bǔ)償消弧線圈時引入的對地電導(dǎo)；
[0067] GLl為第i條線路(? = 1，2···η)上接入小容量消弧線圈成套裝置后引入的對地電導(dǎo)， 如果該條線路未接消弧線圈，則此項為零;設(shè)母線上消弧線圈所接的接地變壓器的零序阻 抗為(Ro+jXo) Ω，第i條線路上所接的接地變壓器的零序阻抗為(RAjXd Ω，消弧線圈的補(bǔ) 償容量為QLi，則
[0069]②建立成本最低的目標(biāo)函數(shù)A，設(shè)備的改造成本包括兩部分:一部分為母線消弧線 圈增容的改造費用Ao,另一部分為線路上小容量消弧線圈的設(shè)備成本及安裝費用；由此得
[0071] 其中為Ai為第i條線路上消弧線圈成套裝置的設(shè)備成本及安裝費用，如果該條線 路未接消弧線圈，則此項為零。
[0072] 在所述的配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法中，將所述接地殘流最小的目標(biāo)函數(shù)If和 成本最低的目標(biāo)函數(shù)A進(jìn)行優(yōu)化，引入權(quán)重系數(shù)k#Pk 2,將雙目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為單一目標(biāo)函數(shù)F 進(jìn)行求解
[0073] F = kiIf+k2A (5)。
[0074] 如圖2所示，為本實施例配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法流程圖，據(jù)此流程圖進(jìn)一步 說明本實施例的具體實施過程：
[0075] 1、獲取配電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，確定數(shù)學(xué)模型的變量及其取值空間。配電網(wǎng)相關(guān)數(shù) 據(jù)信息包括配電網(wǎng)拓?fù)湫畔?、配電網(wǎng)接線方式和運行方式、配電網(wǎng)單線圖和母線上每一條 出線的電容電流大小。確定每一條線路上配置的消弧線圈容量大小為變量，設(shè)某10kV配電 網(wǎng)母線上有η條出線，第i條線路的電容電流大小為I Cl，第i條線路上配置的消弧線圈容量為 QLl，其中? = 1，2···η。若該條線路上未配置消弧線圈，則QLl = 0。
[0076] 2、根據(jù)系統(tǒng)對補(bǔ)償容量的要求，確定約束條件。一方面配電網(wǎng)的消弧線圈總?cè)萘?應(yīng)滿足系統(tǒng)正常運行時過補(bǔ)償?shù)囊?，并保留有一定的裕度，通常選取消弧線圈的安裝容 量仏>U5t^ v/c，另一方面消弧線圈容量的調(diào)節(jié)下限應(yīng)不大于所需要的補(bǔ)償容量Qc， 考慮到某一條線路(第j條，j = l，2···η)切除或轉(zhuǎn)供時，在相應(yīng)的消弧設(shè)備隨之 一起退出運行或轉(zhuǎn)移的情況，補(bǔ)償?shù)娜萘颗渲眠€應(yīng)滿足上述條件。因此可確定約束調(diào)節(jié)為
[0078] 其中，Q〇min和Q〇max分別為母線上集中補(bǔ)償?shù)南【€圈的調(diào)節(jié)下限和調(diào)節(jié)上限，Q CJ 為第j條線路所需要的補(bǔ)償容量，0 〇·= % Jcy。其中，為額定相電壓，IC為系統(tǒng)電容電 流。
[0079] 3、以接地殘流的大小作為補(bǔ)償效果的衡量標(biāo)準(zhǔn)，以接地殘流最小和成本最低為目 標(biāo)，建立目標(biāo)函數(shù)。
[0080] 建立接地殘流最小的目標(biāo)函數(shù)If，采用母線發(fā)生單相接地故障時，消弧線圈由于 自動調(diào)節(jié)作用處于全補(bǔ)償狀態(tài)下，流過故障點的接地殘流大小作為目標(biāo)函數(shù)。接地殘流大 小的計算方法，是將故障點接地前的相電壓大小^與系統(tǒng)的對地電導(dǎo)相乘。由此得
[0082]其中Go為配電網(wǎng)對地的泄露電導(dǎo)，已測得系統(tǒng)的對地電容為Co,電網(wǎng)的阻尼率為d， 貝ijGo = 2對Cod; Glq為母線上接入集中補(bǔ)償消弧線圈時引入的對地電導(dǎo)，GLi為第i條線路上接 入小容量消弧線圈成套裝置后引入的對地電導(dǎo)，如果該條線路未接消弧線圈，則此項為零。 設(shè)母線上消弧線圈所接的接地變壓器的零序阻抗為(Ro+jXo) Ω，第i條線路上所接的接地變 壓器的零序阻抗為(Ri+jXi) Ω，消弧線圈的補(bǔ)償容量為QLi，則
[0084]建立成本最低的目標(biāo)函數(shù)A，設(shè)備的改造成本包括兩部分:一部分為母線消弧線圈 增容的改造費用Ao,另一部分為線路上小容量消弧線圈的設(shè)備及安裝費用。由此得
[0086] 其中為Ai為第i條線路上消弧線圈成套裝置的設(shè)備成本，如果該條線路未接消弧 線圈，則此項為零。
[0087] 4、對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化求解，得出最佳配置方案。對雙目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，引入權(quán) 重系數(shù)k#Pk 2，將雙目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為單一目標(biāo)函數(shù)F進(jìn)行求解。
[0088] F = kiIf+k2A (5)
[0089] 本實施例根據(jù)實際每條線路電容電流大小，并考慮到線路運行方式轉(zhuǎn)變的可能 性，合理的確定消弧線圈分布補(bǔ)償?shù)呐渲梅桨福苊饬擞捎谙【€圈容量減小引發(fā)的諧振 現(xiàn)象，在投資較少的設(shè)備改造費用的同時取得較好的補(bǔ)償效果。
[0090] 以下給出在Matlab/Simul ink的仿真算例，驗證接地殘流算法的合理性;從而對本 實施例的效果也進(jìn)行驗證。
[0091] 設(shè)置某10kV母線上有十條電纜出線，出線1-10電容電流依次為30A、27A、23A、 22八、154、184、154、134、54和44，總電容電流大小為172六，需安裝的消弧線圈的總?cè)萘?&=1.35CVic-1340kVar。系統(tǒng)的阻尼率為2%，線路的對地電導(dǎo)(70=^(^=/47(^=5.67540- 4又 原母線上裝有500kVar的自動調(diào)節(jié)消弧線圈裝置，設(shè)置與消弧線圈配套使用的接地變壓器 的零序阻抗均為（l+j5) Ω，則在以下三種配置下接地殘流的理論計算值與仿真值大小如表 1所示。
[0092]配置I:僅在原消弧線圈上并聯(lián)1臺900kVar手動調(diào)節(jié)消弧線圈。
[0093] 配置Π :在原消弧線圈上并聯(lián)1臺500kVar手動調(diào)節(jié)消弧線圈，并在線路1和線路2 上安裝200kVar消弧線圈。
[0094]配置ΙΠ :在第1、2、3、4條線路上各安裝一臺容量為200kVar的消弧線圈，在第6條線 路上安裝一臺容量為lOOkVar的消弧線圈。
[0095]表1接地殘流的理論值和仿真值
[0097] 可以看出，在三種不同的情況下，采用優(yōu)化模型計算得到的接地殘流大小與仿真 中接地殘流的大小十分接近，誤差分別為2.9%、3.8%和0.5%，充分說明了優(yōu)化模型中接 地殘流算法的合理性。
[0098] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
[0099]雖然以上結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的【具體實施方式】，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，這些僅是舉例說明，可以對這些實施方式做出多種變形或修改，而不背離本發(fā)明的原 理和實質(zhì)。本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。
【主權(quán)項】
1. 一種配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1、獲取配電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，確定數(shù)學(xué)模型的變量及其取值空間； 步驟2、根據(jù)系統(tǒng)對補(bǔ)償容量的要求，確定約束條件； 步驟3、以接地殘流的大小作為補(bǔ)償效果的衡量標(biāo)準(zhǔn)，以接地殘流最小和成本最低為目 標(biāo)，建立目標(biāo)函數(shù)； 步驟4、對步驟3建立的目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化，求解，得出最佳配置方案。2. 如權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟1中的配 電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:配電網(wǎng)拓?fù)湫畔?、配電網(wǎng)接線方式和運行方式、配電網(wǎng)單線圖和母 線上每一條出線的電容電流大??； 步驟1中確定數(shù)學(xué)模型的變量及其取值空間的方式如下：將每一條線路上配置的消弧 線圈容量大小確定為數(shù)學(xué)模型的變量，Lo為安裝在母線上的可自動調(diào)節(jié)的消弧線圈，U、 L2、~、Li(i = l，2···!!)為安裝在線路上的小容量消弧線圈，容量固定;設(shè)配電網(wǎng)母線上有η條 出線，第i條線路的電容電流大小為I Cl，第i條線路上配置的消弧線圈容量為Ql1;若該條線 路上未配置消弧線圈，則QLl = 〇。3. 如權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟2中的根 據(jù)系統(tǒng)對補(bǔ)償容量的要求，需考慮配電網(wǎng)中第j條線路?_ = 1，2···η)切除或轉(zhuǎn)供時，在相應(yīng) 的消弧設(shè)備隨之一起退出運行或轉(zhuǎn)移的情況下，一方面配電網(wǎng)的消弧線圈總?cè)萘繎?yīng)滿足系統(tǒng)正常運行時過補(bǔ)償?shù)囊螅⒈Ａ粢欢ǖ?裕度，選取消弧線圈的安裝容I 另一方面消弧線圈容量的加」！^丨、PRJH、人丁而安rtf」f卜償容量^ 其中，為額定相電壓，Ic為系統(tǒng)電容電流； 相坦l·祙玄缽對補(bǔ)經(jīng)突畺的亜步_施由的市客仳先⑴ 其中，Qomir^Qomax分別為母線上集中補(bǔ)償?shù)南【€圈的調(diào)節(jié)下限和調(diào)節(jié)上限，Qc偽第j 條線路所需要的補(bǔ)償容量，為第j條線路的電容電流。4. 如權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟3中目標(biāo) 函數(shù)建立的方式如下： ①建立接地殘流最小的目標(biāo)函數(shù)If，采用母線發(fā)生單相接地故障時，消弧線圈由于自動 調(diào)節(jié)作用處于全補(bǔ)償狀態(tài)下，流過故障點的接地殘流大小作為目標(biāo)函數(shù);接地殘流大小的 計算方法，是將故障點接地前的相電壓大小^與系統(tǒng)的對地電導(dǎo)相乘，由此得⑵ 其中Go為配電網(wǎng)對地的泄露電導(dǎo)，若已測得系統(tǒng)的對地電容為C〇,電網(wǎng)的阻尼率為d，則 Go = 23ifCod； Gu)為母線上接入集中補(bǔ)償消弧線圈時引入的對地電導(dǎo)； Gu為第i條線路(? = 1，2···η)上接入小容量消弧線圈成套裝置后引入的對地電導(dǎo)，如果 該條線路未接消弧線圈，則此項為零;設(shè)母線上消弧線圈所接的接地變壓器的零序阻抗為 (Ro+jXo) Ω，第i條線路上所接的接地變壓器的零序阻抗為(RAjX1) Ω，消弧線圈的補(bǔ)償容 量為QLi，則(3)； ②建立成本最低的目標(biāo)函數(shù)A，設(shè)備的改造成本包括兩部分:一部分為母線消弧線圈增 容的改造費用Ao,另一部分為線路上小容量消弧線圈的設(shè)備成本及安裝費用；由此得(4) 其中為A1為第i條線路上消弧線圈成套裝置的設(shè)備成本及安裝費用，如果該條線路未接 消弧線圈，則此項為零。5.如權(quán)利要求4所述的配電網(wǎng)電容電流分布補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟4的實現(xiàn) 方式如下:將所述接地殘流最小的目標(biāo)函數(shù)If和成本最低的目標(biāo)函數(shù)A進(jìn)行優(yōu)化，引入權(quán)重 系數(shù)k#Pk2，將雙目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為單一目標(biāo)函數(shù)F進(jìn)行求解 F = kiIf+k2A (5)〇
【文檔編號】H02H9/08GK106026069SQ201610564792
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月18日
【發(fā)明人】樂健, 周超, 王曹, 王銀鴿, 周雷
【申請人】武漢大學(xué)