220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法技术

本发明专利技术公开了220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法，包括选取f个通过220kV线路连通的220kV变电站捆绑成目标群，确定分界群、目标线路、分界线路和分界点，采集主变和线路型号参数；其次，预测大和小方式下，目标群主变下送有功、功率因数、下送无功流向因子，目标线路传输有功，分界线路传输有功、在分界点处的功率因数、传输无功流向因子；再次，计算大和小方式下，目标群的总无功负荷、分界线路从分界点流入目标群的无功；最后，计算目标群的容感性无功补偿总容量，根据变电容量均分原则进行配置。本发明专利技术的方法，适用于220kV变电站的无功补偿规划，有利于无功分层分区就近平衡和避免无功配置的盲目性。

【技术实现步骤摘要】
220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法
本专利技术涉及变电站的无功补偿规划，特别涉及220kV变电站的容性和感性无功补偿容量配置方法。
技术介绍
我国南方电网电压质量和无功电力管理标准要求，电力系统的无功配置应能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分层分区的无功平衡。220kV变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主，并适当补偿部分线路的无功损耗。补偿容量按照主变压器容量的10％～30％配置，并满足220kV主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于0.95。按照该原则来配置无功补偿具有简单方便、可操作性强的优势，但是该原则没有根据不同无功电压特性电网的无功平衡需求做出更加优化的配置，导致有些变电站补偿过度，而有些变电站补偿不足的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法，该方法有利于无功分层分区就近平衡和避免无功配置的盲目性。本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1.选取f个通过220kV线路连通的220kV变电站捆绑成目标群，与目标群通过220kV线路连通的500kV变电站、220kV电厂和220kV变电站作为分界群；起连通作用的220kV线路作为目标线路，目标线路中连通分界群与目标群的线路作为分界线路，设定每条分界线路的分界点为线路在分界群这一侧的端点；S2.获取目标群220kV主变的台数a，对主变从1至a进行编号，令i＝1～a，且i的初始值为1；获取目标线路的数量b，对目标线路从1至b进行编号，令j＝1～b，且j的初始值为1；获取分界线路的数量c，对分界线路从1至c进行编号，令k＝1～c，且k的初始值为1；S3.采集目标群的第i台主变的型号参数，包括主变容量SNi、空载电流百分数I0i％、高压侧短路阻抗电压百分数VS1i％、中压侧短路阻抗电压百分数VS2i％、低压侧短路阻抗电压百分数VS3i％；预测大方式和小方式下，目标群的第i台主变中压侧向110kV电网下送有功PCzi和PLzi、功率因数和下送无功流向因子λCzi和λLzi，目标群的第i台主变低压侧向10kV或20kV电网下送有功PCdi和PLdi、功率因数和下送无功流向因子λCdi和λLdi；S4.判断i是否等于a，若i不等于a，令i＝i+1，并返回步骤S3；若i等于a，则执行步骤S5；S5.采集第j条目标线路的型号参数，包括线路长度Lj、线路单位公里数电抗值Xj和线路单位公里数电纳值Bj；预测大方式和小方式下，第j条目标线路传输的有功PCxj和PLxj；S6.判断j是否等于b，若j不等于b，令j＝j+1，并返回步骤S5；若j等于b，则执行步骤S7；S7.预测大方式和小方式下，第k条分界线路传输的有功PCfk和PLfk、在分界点处的功率因数和传输无功流向因子λCfk和λLfk；S8.判断k是否等于c，若k不等于c，令k＝k+1，并返回步骤S7；若k等于c，则执行步骤S9；S9.计算大方式和小方式下，目标群的总无功负荷QCsum和QLsum；计算大方式和小方式下，分界线路从分界点流入目标群的无功功率QCf和QLf；S10.目标群的容性无功补偿总容量QC由式(1)计算，感性无功补偿总容量QL由式(2)计算，并根据变电容量均分原则进行配置。所述的步骤S4和S8，无功流向因子包含目标群的下送无功流向因子和分界线路的传输无功流向因子两类，具体如下：A.当目标群下送无功方向由目标群流向下层电网，下送无功流向因子取1；当目标群下送无功方向由下层电网流向目标群，下送无功流向因子取-1；B.当分界线路在分界点的传输无功方向由分界群流向目标群，传输无功流向因子取1；当分界线路在分界点的传输无功方向由目标群流向分界群，传输无功流向因子取-1。所述的下层电网，对于220kV主变中压侧来说，下层电网是指110kV电网；对于220kV主变低压侧来说，下层电网是指10kV或20kV电网。所述的步骤S10，目标群的总无功负荷包含目标群向下层电网下送的无功功率、目标群的主变无功损耗、目标线路的线路无功损耗和目标线路的线路充电功率，具体如下：大方式下的总无功负荷QCsum由式(3)计算，小方式下的总无功负荷QLsum由式(4)计算，式中，是指大方式下目标群向下层电网下送的无功功率；是指大方式下目标群的主变无功损耗；是指大方式下目标线路的无功损耗；是指大方式下目标线路的线路充电功率。式中，是指小方式下目标群向下层电网下送的无功功率；是指小方式下目标群的主变无功损耗；是指小方式下目标线路的无功损耗；是指小方式下目标线路的线路充电功率。所述的步骤S11，分界线路从分界点流入目标群的无功功率，具体如下：大方式下的QCf由式(5)计算，小方式下的QLf由式(6)计算，所述的步骤S12，根据变电容量均分原则进行配置，具体如下：目标群的第i台主变的容性无功补偿容量QCi由式(7)计算，感性无功补偿容量QLi由式(8)计算，本专利技术从无功就近平衡角度入手，基于不同电网的网架结构和有功预测，提出一套切实可行的无功补偿容量配置方法。与现有技术相比，本专利技术具有如下显著效果：(1)本专利技术给出了具体的220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法，从无功就近平衡入手，对电气连接较为紧密的220kV变电站捆绑成群，进行整体规划，这样可以合理地控制了无功补偿装置的数量，节约了成本，为220kV变电站相关规划内容提供方便、有效的参考依据。(2)本专利技术所提供的规划方法，是针对不同网架结构和实际负载水平而定，避免了进行220kV变电站无功补偿容量配置的盲目性。附图说明下面结合附图和具体实施方式本专利技术作进一步的详细说明。图1为本专利技术220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法的流程图；图2为本专利技术220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法的计算实施例网架示意图。具体实施方式如图1所示，该220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法，包括如下步骤：(1)选取f个通过220kV线路连通的220kV变电站捆绑成目标群，与目标群通过220kV线路连通的500kV变电站、220kV电厂和220kV变电站作为分界群：本实施例中，f＝3，目标群为图2的A、B和C变电站，分界群为图2的500kV变电站O站、220kV电厂Y站和220kV变电站W站；起连通作用的220kV线路作为目标线路，目标线路中连通分界群与目标群的线路作为分界线路，设定每条分界线路的分界点为线路在分界群这一侧的端点：本实施例中，目标线路图2的l1、l2、l3、l4、l5、l6和l7，分界线路为图2的l4、l5、l6和l7；(2)获取目标群220kV主变的台数a，对主变从1至a进行编号，令i＝1～a，且i的初始值为1：本实施例中，a＝6，其中A、B和C变电站各有2台主变，依次进行编号；获取目标线路的数量b，对目标线路从1至b进行编号，令j＝1～b，且j的初始值为1：本实施例中，b＝7；获取分界线路的数量c，对分界线路从1至c进行编号，令k＝1～c，且k的初始值为1：本实施例中，c＝4；(3)采集目标群的第i台主变的型号参数，包括主变容量SNi、空载电流百分数I0i％、高压侧短路阻抗电压百分数VS1i％、中压侧短路阻抗电压百分数VS本文档来自技高网...

【技术保护点】
220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1.选取f个通过220kV线路连通的220kV变电站捆绑成目标群，与目标群通过220kV线路连通的500kV变电站、220kV电厂和220kV变电站作为分界群；起连通作用的220kV线路作为目标线路，目标线路中连通分界群与目标群的线路作为分界线路，设定每条分界线路的分界点为线路在分界群这一侧的端点；S2.获取目标群220kV主变的台数a，对主变从1至a进行编号，令i＝1～a，且i的初始值为1；获取目标线路的数量b，对目标线路从1至b进行编号，令j＝1～b，且j的初始值为1；获取分界线路的数量c，对分界线路从1至c进行编号，令k＝1～c，且k的初始值为1；S3.采集目标群的第i台主变的型号参数，包括主变容量SNi、空载电流百分数I0i％、高压侧短路阻抗电压百分数VS1i％、中压侧短路阻抗电压百分数VS2i％、低压侧短路阻抗电压百分数VS3i％；预测大方式和小方式下，目标群的第i台主变中压侧向下层电网下送有功PCzi和PLzi、功率因数和下送无功流向因子λCzi和λLzi，目标群的第i台主变低压侧向下层电网下送有功PCdi和PLdi、功率因数和下送无功流向因子λCdi和λLdi；S4.判断i是否等于a，若i不等于a，令i＝i+1，并返回步骤S3；若i等于a，则执行步骤S5；S5.采集第j条目标线路的型号参数，包括线路长度Lj、线路单位公里数电抗值Xj和线路单位公里数电纳值Bj；预测大方式和小方式下，第j条目标线路传输的有功PCxj和PLxj；S6.判断j是否等于b，若j不等于b，令j＝j+1，并返回步骤S5；若j等于b，则执行步骤S7；S7.预测大方式和小方式下，第k条分界线路传输的有功PCfk和PLfk、在分界点处的功率因数和传输无功流向因子λCfk和λLfk；S8.判断k是否等于c，若k不等于c，令k＝k+1，并返回步骤S7；若k等于c，则执行步骤S9；S9.计算大方式和小方式下，目标群的总无功负荷QCsum和QLsum；计算大方式和小方式下，分界线路从分界点流入目标群的无功功率QCf和QLf；S10.目标群的容性无功补偿总容量QC由式(1)计算，感性无功补偿总容量QL由式(2)计算，QC={0(QCsum≤QCf)QCsum-QCf(QCsum>QCf)---(1)]]>QL={0(QLsum≥QLf)QLf-QLsum(QLsum<QLf)---(2);]]>并根据变电容量均分原则进行配置。...

【技术特征摘要】
1.220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1.选取f个通过220kV线路连通的220kV变电站捆绑成目标群，与目标群通过220kV线路连通的500kV变电站、220kV电厂和220kV变电站作为分界群；起连通作用的220kV线路作为目标线路，目标线路中连通分界群与目标群的线路作为分界线路，设定每条分界线路的分界点为线路在分界群这一侧的端点；S2.获取目标群220kV主变的台数a，对主变从1至a进行编号，令i＝1～a，且i的初始值为1；获取目标线路的数量b，对目标线路从1至b进行编号，令j＝1～b，且j的初始值为1；获取分界线路的数量c，对分界线路从1至c进行编号，令k＝1～c，且k的初始值为1；S3.采集目标群的第i台主变的型号参数，包括主变容量SNi、空载电流百分数I0i％、高压侧短路阻抗电压百分数VS1i％、中压侧短路阻抗电压百分数VS2i％、低压侧短路阻抗电压百分数VS3i％；预测大方式和小方式下，目标群的第i台主变中压侧向下层电网下送有功PCzi和PLzi、功率因数和下送无功流向因子λCzi和λLzi，目标群的第i台主变低压侧向下层电网下送有功PCdi和PLdi、功率因数和下送无功流向因子λCdi和λLdi；S4.判断i是否等于a，若i不等于a，令i＝i+1，并返回步骤S3；若i等于a，则执行步骤S5；S5.采集第j条目标线路的型号参数，包括线路长度Lj、线路单位公里数电抗值Xj和线路单位公里数电纳值Bj；预测大方式和小方式下，第j条目标线路传输的有功PCxj和PLxj；S6.判断j是否等于b，若j不等于b，令j＝j+1，并返回步骤S5；若j等于b，则执行步骤S7；S7.预测大方式和小方式下，第k条分界线路传输的有功PCfk和PLfk、在分界点处的功率因数和传输无功流向因子λCfk和λLfk；S8.判断k是否等于c，若k不等于c，令k＝k+1，并返回步骤S7；若k等于c，则执行步骤S9；S9.计算大方式和小方式下，目标群的总无功负荷QCsum和QLsum；计算大方式和小方式下，分界线路从分界点流入目标群的无功功率QCf和QLf；S...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃芸，左郑敏，黄春艳，何奉禄，林勇，郑秀波，樊扬，谢燕燕，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电网规划研究中心，广东电网发展研究院有限责任公司，广州市奔流电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44