一种改善配电网络电压骤降的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种改善配电网络电压骤降的方法及装置，方法包括：建立两个配电网络模型，其中一个配电网络模型中的预设线路的末端设置有串联电容器，分别为每个所述配电网络模型配置目标参数，根据所述目标参数确定每个配电网络模型中的各个负荷节点的电压骤降幅值和电压跳升幅值；通过所述电压骤降幅值和电压跳升幅值确定所述串联电容器改善配电网络电压质量的效果。本方案通过在建立配电网络模型时，增设静态负荷元件和多台感应电动机，使得在仿真模拟过程中计及实际配电网络中静态负荷和多台感应电动机叠加起动时对配电网络电压骤降的影响，并且还能够反映感应电动机起动对配电网络电压骤降的影响，进而能够准确地反映配电网络的实际情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于配电网
，具体涉及一种采用串联电容器改善配电网络电压骤降的方法及装置。
技术介绍
随着经济的发展和高科技设备的广泛应用，用户对电能质量的要求越来越高。在配电网络中，感应电动机在启动过程中由于定子侧电流可达到额定电流的4～7倍，因此会在配电网络中引起较大的电压降落，导致用户端电压骤降。特别是对于大功率感应电动机，在启动过程中电压骤降得程度更为明显。对于一些网架薄弱、线径小，且供电半径大、线路带有多台大容量的感应电动机或变化迅速的工业负荷的配电网络，各用户端电压骤降问题更为严重。电压骤降对配电网络中每个用户都会造成不同程度的影响，这些影响也影响了供电系统的电能质量，因此，研究减少配电网络电压骤降的问题，对改善配电网络的电能质量具有十分重要的意义。现有技术中提供了一种改善配电线路电压骤降的方法，该方法主要研究的是一台50Hz/400V/400kVA电动机位于一条10kV/LGJ-120/15km线路末端的电压骤降情况，分别在该线路实验没有加入和加入一个串联电容器两种情况，并通过比较邻边分接点处在不同时刻启动电动机、投入额定负载和断开电动机过程中的电压幅值变化，来说明电压骤降的程度。该方法的主要缺点是：①该方法没有考虑感应电动机起动对含有多条线路的配电网络电压骤降的影响。②该方法没有考虑实际配电网络中静态负荷和多台感应电动机叠加起动时对配电网络电压骤降的影响。③该方法没有考虑变压器分接头对串联电容器改善配电网络电压骤降作用的影响。因此该方法不能充分反映实际配电网络中串联电容器改善感应电动机起动引起配电网络电压骤降的情况，不能有效地利用串联电容器改善配电网络中用户的电压质量。
技术实现思路
本申请提供了一种改善配电网络电压骤降的方法及装置，以改善网络中用户的电压质量。为解决上述技术问题，本申请具体公开技术方案内容如下：第一方面，提供了一种改善配电网络电压骤降的方法，该方法包括：建立两个配电网络模型，其中一个配电网络模型中的预设线路的末端设置有串联电容器，在每个配电网络模型中均包括静态负荷元件和感应电动机元件，且公用变压器所接的负荷为静态负荷元件，专用变压器所接的负荷由所述静态负荷元件和感应电动机元件组合构成；首先将已知配电网络中公用变压器所接负荷定义为静态负荷；将专用变压器所接负荷定义为由静态负荷和感应电动机负荷构成的综合负荷。其次再根据已知配电网络的接线图、拟装设串联电容器的线路、变压器分接头位置和设备类型，选取三相理想电压源元件、电阻元件、电抗元件、电容器元件、变压器元件、接地元件、静态负荷元件和感应电动机元件等。其中，公用变压器所接负荷选用静态负荷元件，专用变压器所接负荷选用静定负荷元件和感应电动机元件组合构成。分别搭建所述配电网络没有装设串联电容器和装设串联电容器时的仿真模型系统。分别为每个所述配电网络模型配置目标参数，所述目标参数包括：变电站变压器变比；所述目标参数还包括节点编号，三相理想电压源电压、三相理想电压源中性点是否接地，变电站变压器台数、变电站变压器额定容量、变电站变压器一次绕组接线方式、变电站变压器二次绕组接线方式，线路编号、线路首末节点编号、线路电阻、线路电抗，串联电容器的容抗，配电变压器编号、配电变压器额定容量、配电变压器变比、配电变压器一次绕组接线方式、配电变压器二次绕组接线方式等相关参数。根据所述目标参数确定每个配电网络模型中的各个负荷节点的电压骤降幅值和电压跳升幅值；通过所述电压骤降幅值和电压跳升幅值确定所述串联电容器改善配电网络电压质量的效果。进一步地，根据所述目标参数确定每个配电网络模型中的各个负荷节点的电压骤降幅值和电压跳升幅值包括：确定未设置有所述串联电容器的配电网络模型的第一时间参数；具体过程包括：首先设置仿真时间和静态负荷接入配电网络的时间，并通过断路器元件设置接入综合负荷的时间，以及根据时间逻辑元件设置模式转换的时刻，对未设置所述串联电容器的配电网络模型进行仿真测试，测试结束后记录各个元件的节点电压，并根据记录的各个节点电压在综合负荷感应电动机起动过程结束进入稳态运行时刻的最大时间，进而得到感应电动机启动的时间，以及在仿真测试过程中断开综合负荷的时间。根据所述第一时间参数确定设置有串联电容器的配电网络模型的第二时间参数；具体可通过第一时间参数获得：静态负荷接入配电网络的时间，综合负荷接入配电网络的时间，综合负荷中的感应电动机由速度控制模式切换到转矩控制模式时间，综合负荷断开时间，以及所述第二时间。根据所述第一时间参数和第二时间参数确定每个所述配电网络模型中负荷节点在各个时间段的电压幅值。进一步地，根据所述第一时间参数和第二时间参数确定每个所述配电网络模型中负荷节点在各个时间段的电压幅值具体包括如下步骤：分别对每个所述配电网络模型进行仿真测试；测试后记录每个所述配电网络模型的各个负荷节点电压；在所述仿真测试过程中，确定各负荷节点接入综合负荷前的稳态电压幅值、最低电压幅值、断开综合负荷前的稳态电压幅值和断开综合负荷后的稳态电压幅值；所述综合负荷由静态负荷和感应电动机负荷构成。进一步地，通过所述电压骤降幅值和电压跳升幅值确定所述串联电容器改善配电网络电压质量的效果包括：通过所述电压骤降幅值和电压跳升幅值计算各个负荷节点的电压骤降减小幅度指标和电压跳升减小幅度指标；根据所述各个负荷节点的电压骤降减小幅度指标和电压跳升减小幅度指标确定所述串联电容器改善配电网络电压质量的效果。进一步地，根据所述各个负荷节点的电压骤降减小幅度指标和电压跳升减小幅度指标确定所述串联电容器改善配电网络电压质量的效果包括：先用各负荷节点接入综合负荷前的稳态电压幅值减去最低电压幅值得到各负荷节点的电压骤降幅值；以及，用各负荷节点断开综合负荷后的稳态电压幅值减去断开综合负荷前的稳态电压幅值得到各负荷节点的电压跳升幅值。再采用如下公式分别计算改善后配电网络的电压骤降减小幅度指标和电压跳升减小幅度指标；α=Σi∈ΩΔUi,C,down*Σi∈ΩUi,down*×100%]]>β=Σi∈ΩΔUi,C,up*Σi∈ΩUi,up*×100%]]>其中，α表示改善后配电网络的电压骤降减小幅度指标，β表示改善后配电网络的电压跳升减小幅度指标，表示负荷节点i的电压骤降减小幅度标幺值，表示未设置有串联电容器的配电网络的负荷节点i的电压骤降幅值标幺值，表示负荷节点i的电压跳升减小幅度标幺值，表示未设置有串联电容器的配电网络的负荷节点i的电压跳升幅值标幺值；根据α和β，确定所述改善配电网络电压质量的效果。具体的表现为：配电网络的电压骤降减小幅度和电压跳升减小幅度的值越大，表明安装串联电容器减小配电网络的电压骤降幅值和电压跳升幅值越大，串联电容器改善配电网络电压质量的效果越好。本申请提出一种采用串联电容器改善配电网络电压骤降的方法，该方法具有在采用串联电容器改善配电网络电压骤降时，计及配电网络中的静态负荷、多台感应电动机叠加起动和变压器分接头的作用等特点，从而为制定运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善配电网络电压骤降的方法，其特征在于，方法包括：建立两个配电网络模型，其中一个配电网络模型中的预设线路的末端设置有串联电容器，在每个配电网络模型中均包括静态负荷元件和感应电动机元件，且公用变压器所接的负荷为静态负荷元件，专用变压器所接的负荷由所述静态负荷元件和感应电动机元件组合构成；分别为每个所述配电网络模型配置目标参数，所述目标参数包括：变电站变压器变比；根据所述目标参数确定每个配电网络模型中的各个负荷节点的电压骤降幅值和电压跳升幅值；通过所述电压骤降幅值和电压跳升幅值确定所述串联电容器改善配电网络电压质量的效果。

【技术特征摘要】
1.一种改善配电网络电压骤降的方法，其特征在于，方法包括：建立两个配电网络模型，其中一个配电网络模型中的预设线路的末端设置有串联电容器，在每个配电网络模型中均包括静态负荷元件和感应电动机元件，且公用变压器所接的负荷为静态负荷元件，专用变压器所接的负荷由所述静态负荷元件和感应电动机元件组合构成；分别为每个所述配电网络模型配置目标参数，所述目标参数包括：变电站变压器变比；根据所述目标参数确定每个配电网络模型中的各个负荷节点的电压骤降幅值和电压跳升幅值；通过所述电压骤降幅值和电压跳升幅值确定所述串联电容器改善配电网络电压质量的效果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标参数确定每个配电网络模型中的各个负荷节点的电压骤降幅值和电压跳升幅值包括：确定未设置有所述串联电容器的配电网络模型的第一时间参数；根据所述第一时间参数确定设置有串联电容器的配电网络模型的第二时间参数；根据所述第一时间参数和第二时间参数确定每个所述配电网络模型中负荷节点在各个时间段的电压幅值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一时间参数和第二时间参数确定每个所述配电网络模型中负荷节点在各个时间段的电压幅值具体包括如下步骤：分别对每个所述配电网络模型进行仿真测试；测试后记录每个所述配电网络模型的各个负荷节点电压；在所述仿真测试过程中，确定各负荷节点接入综合负荷前的稳态电压幅值、最低电压幅值、断开综合负荷前的稳态电压幅值和断开综合负荷后的稳态电压幅值；所述综合负荷由静态负荷和感应电动机负荷构成。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述电压骤降幅值和电压跳升幅值确定所述串联电容器改善配电网络电压质量的效果包括：通过所述电压骤降幅值和电压跳升幅值计算各个负荷节点的电压骤降减小幅度指标和电压跳升减小幅度指标；根据所述各个负荷节点的电压骤降减小幅度指标和电压跳升减小幅度指标确定所述串联电容器改善配电网络电压质量的效果。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述各个负荷节点的电压骤降减小幅度指标和电压跳升减小幅度指标确定所述串联电容器改善配电网络电压质量的效果包括：采用如下公式分别计算改善后配电网络的电压骤降减小幅度指标和电压跳升减小幅度指标；α=Σi∈ΩΔUi,C,down*Σi∈ΩUi,down*×100%]]>β=Σi∈ΩΔUi,C,up*Σi∈ΩUi,up*×100%]]>其中，α表示改善后配电网络的电压骤降减小幅度指标，β表示改善后配电网络的电压跳升减小幅度指标，表示负荷节点i的电压骤降减小幅度标幺值，表示未设置有串联电容器的配电网络的负荷节点i的电压骤降幅值标幺值，表示负荷节点i的电压跳升减小幅度标幺值，表示未设置有串联电容器的配电网络的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鑫，邱志伟，龙叶兰，李胜男，覃日升，郭成，王韶，尹洪涛，汪俊宇，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，云南电网有限责任公司红河供电局，重庆大学，
类型：发明
国别省市：云南;53