城市电网无功电压的数据处理方法及数据处理系统技术方案

本发明专利技术提供一种城市电网无功电压的数据处理方法及数据处理系统，其通过获取轻负荷时段下的数据，进行220kV电网无功电压、110kV及以下电网无功倒送、220kV电网感性无功补偿、220kV分区机组进相能力、500kV电网无功电压、低抗投入电压灵敏度的分析，以及通过获取重负荷时段下的数据，进行220kV电网无功电压、220kV电网容性无功补偿、220kV分区电网动态无功储备、500kV电网无功电压、电压稳定性的分析。本发明专利技术以此实现对轻负荷及重负荷时段城市电网无功电压情况的复现，判断城市电网在电压无功运行及控制方面存在的问题，为进一步提出改善措施和建议提供依据。

【技术实现步骤摘要】
城市电网无功电压的数据处理方法及数据处理系统
本专利技术涉及城市电网无功电压领域，特别涉及一种城市电网无功电压的数据处理方法及数据处理系统。
技术介绍
典型的城市电网，用电峰谷差大，电压无功运行及控制问题突出。一方面，在轻负荷时段，因线路电缆化率高，充电功率大，感性无功平衡困难。长期以来，受法定长假负荷急剧下降的影响，城市电网呈现感性无功补偿不足、电压偏高的特点。同时，直流换流站滤波器无功功率注入，系统调峰大量机组调停，进一步影响电网的无功平衡和调压能力。另一方面，在重负荷时段，机组动态无功储备减小，随着大功率直流密集落地城市，多回直流相继闭锁后可能诱发电压稳定问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种城市电网无功电压的数据处理方法及数据处理系统，对轻负荷及重负荷时段城市电网无功电压情况进行复现。本专利技术的一个技术方案是提供一种城市电网无功电压的数据处理方法，包含对轻负荷时段和/或重负荷时段的城市电网无功电压数据进行处理：其中，对轻负荷时段的城市电网无功电压的数据进行处理时，在计及城市110kV及以下电网吸收无功的实际情况下，对轻负荷时段的城市220kV电网进行感性无功平衡计算；将无功倒送功率因数提高到第一设定值，以使其中一些分区出现感性无功盈余；根据无功倒送功率因数提高后再次进行的无功平衡计算结果，筛选出感性无功缺额的分区；对轻负荷时段的城市220kV电网进行实际感性无功补偿度计算，筛选出高/低压并联电抗器的总容量低于线路充电功率的设定比例的分区；以感性无功临界平衡为边界条件，将城市220kV电网总体感性无功补偿度设定在第一阈值，计算220kV电网感性无功补偿总容量，并根据其与实际感性无功补偿度对应的220kV电网感性无功补偿总容量相比提高的数值，确定需要增投的容量及需要各分区投运或增配的感性无功补偿设备或电抗器；对重负荷时段的城市电网无功电压的数据进行处理时，在计及城市110kV及以下电网吸收无功的实际情况下，对重负荷时段的城市220kV电网进行感性无功平衡计算；将无功倒送功率因数提高到第二设定值，再次进行无功平衡计算，判断各分区是否无功平衡，确定电网总体呈现感性无功盈余的容量。优选地，所述轻负荷时段包含法定长假期间，所述重负荷时段包含迎峰度夏期间；轻负荷时段无功倒送功率因数提高到的第一设定值为0.98；重负荷时段无功倒送功率因数提高到的第二设定值为0.98；轻负荷时段线路充电功率的设定比例为80%或90%，城市220kV电网总体感性无功补偿度的第一阈值为110%。优选地，在计及其中220kV电网无功倒送和直流无功倒送的情况下，对轻负荷时段的城市500kV电网进行无功电压分析，计算城市500kV及以上电网感性无功的总体缺额；并通过计算500kV变电站感性无功补偿度，筛选出高/低压并联电抗器的总容量低于线路充电功率的90%的分区。优选地，为确定各分区需投入的感性无功补偿设备，进一步获取轻负荷时段城市220kV变电站中未投运的感性无功补偿设备的容量，计算任意一个分区投入该分区的感性无功补偿设备后，对该分区及其他分区电压影响效果的灵敏度，计算该分区内220kV站电压及其他分区内220kV站电压降低的数值；所述感性无功补偿设备是220kV变电站中的低抗和动态无功补偿设备。优选地，在维持500kV线路拉停的基础上，假设所有分区的所有未投运的低抗全部投运且灵敏度增加10%裕度的情况下，重新计算轻负荷时段各分区平均电压降低的数值；并在假设所有分区的所有未投运的低抗全部投运的情况下，筛选出电压仍无法控制在1.05pu以内的分区，对其增加感性无功补偿设备。优选地，对于110kV及以上长电缆供电的用户站，将功率因数考核点设置在进线电缆的电网侧，判断功率因数是否达到进相的考核标准0.95。优选地，为进行220kV电网容性无功补偿，获取城市电网220kV变电总容量及容性无功补偿配置总量，计算容性无功补偿配置总量占变电总容量的比例，并判断该比例是否达到12～20%；筛选出该比例小于12%的变电站。优选地，通过220kV分区电网动态无功储备分析，分别计算500kV及220kV的动态无功储备及发电力率，并与发电力率为0.95时的储备标准相应比较，并筛选出发电力率小于该储备标准的分区。优选地，对重负荷时段的城市500kV电网进行无功电压分析，计算容性无功缺额；以及，通过电压稳定性分析，在城市电网1回特高压直流闭锁、1回特高压和1回超高压直流同时闭锁以及3回直流同时闭锁的故障条件下，基于PV曲线分析方法计算城市电网的动态无功备用以及电压稳定裕度。优选地，进行处理的城市电网无功电压数据，是从SCADA系统和关口表计获取的数据，包含：与轻负荷时段对应的500kV、220kV电网的电压运行，无功流向整体呈低电压等级向高电压等级层层倒送状态，调停时机组进相运行，高低压电抗器投入运行时的感性无功补偿情况，以及电网结构调整的数据；与重负荷时段对应的500kV、220kV电网的电压运行，无功流向整体呈高电压等级向低电压等级层层输送的状态，直流吸收无功，500kV交流联络线无功交换，500/220kV无功交换，110kV及以下电网吸收无功，机组滞相运行，容性无功补偿的数据。本专利技术的另一个技术方案是提供一种城市电网无功电压的数据处理系统，对轻负荷时段和/或重负荷时段的城市电网无功电压数据进行处理；所述数据处理系统设置有无功平衡计算单元，其在计及城市110kV及以下电网吸收无功的实际情况下，对轻负荷时段的城市220kV电网进行感性无功平衡计算，并在将无功倒送功率因数提高到使其中一些分区出现感性无功盈余的第一设定值时再次进行无功平衡计算结果，筛选出感性无功缺额的分区；和/或，所述无功平衡计算单元在计及城市110kV及以下电网吸收无功的实际情况下，对重负荷时段的城市220kV电网进行感性无功平衡计算，并在将无功倒送功率因数提高到第二设定值时再次进行无功平衡计算，以确定电网总体呈现感性无功盈余的容量，筛选出无功不平衡的分区。优选地，所述第一设定值为0.98；所述第二设定值为0.98。优选地，所述数据处理系统还设置有无功补偿计算单元，其对轻负荷时段的城市220kV电网进行实际感性无功补偿度计算，筛选出高/低压并联电抗器的总容量低于线路充电功率的设定比例的分区。优选的设定比例为80%或90%。优选地，所述无功补偿计算单元还在以感性无功临界平衡为边界条件将城市220kV电网总体感性无功补偿度设定在第一阈值时，计算220kV电网感性无功补偿总容量，并根据求得的220kV电网感性无功补偿总容量与实际感性无功补偿度对应的220kV电网感性无功补偿总容量相比提高的数值，来确定需要增投的容量及需要各分区投运或增配的感性无功补偿设备或电抗器。优选的第一阈值为110%。优选地，所述无功平衡计算单元进一步在计及220kV电网无功倒送和直流无功倒送的情况下，对轻负荷时段的城市500kV电网进行无功电压分析计算城市500kV及以上电网感性无功的总体缺额；所述无功补偿计算单元还通过计算轻负荷时段500kV变电站感性无功补偿度，筛选出高/低压并联电抗器的总容量低于线路充电功率的90%的分区。优选地，所述无功补偿计算单元对重负荷时段的城市500kV电网进行无功电压分析计算容性无功缺额，还通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市电网无功电压的数据处理方法，其特征在于，在计及城市110kV及以下电网吸收无功的实际情况下，对轻负荷时段的城市220kV电网进行感性无功平衡计算；将无功倒送功率因数提高到第一设定值，以使其中一些分区出现感性无功盈余；根据无功倒送功率因数提高后再次进行的无功平衡计算结果，筛选出感性无功缺额的分区；对轻负荷时段的城市220kV电网进行实际感性无功补偿度计算，筛选出高/低压并联电抗器的总容量低于线路充电功率的设定比例的分区；以感性无功临界平衡为边界条件，将城市220kV电网总体感性无功补偿度设定在第一阈值，计算220kV电网感性无功补偿总容量，并根据其与实际感性无功补偿度对应的220kV电网感性无功补偿总容量相比提高的数值，确定需要增投的容量及需要各分区投运或增配的感性无功补偿设备或电抗器；和/或，对重负荷时段的城市电网无功电压的数据进行处理时，在计及城市110kV及以下电网吸收无功的实际情况下，对重负荷时段的城市220kV电网进行感性无功平衡计算；将无功倒送功率因数提高到第二设定值，再次进行无功平衡计算，判断各分区是否无功平衡，确定电网总体呈现感性无功盈余的容量。

【技术特征摘要】
1.一种城市电网无功电压的数据处理方法，其特征在于，在计及城市110kV及以下电网吸收无功的实际情况下，对轻负荷时段的城市220kV电网进行感性无功平衡计算；将无功倒送功率因数提高到第一设定值，以使其中一些分区出现感性无功盈余；根据无功倒送功率因数提高后再次进行的无功平衡计算结果，筛选出感性无功缺额的分区；对轻负荷时段的城市220kV电网进行实际感性无功补偿度计算，筛选出高/低压并联电抗器的总容量低于线路充电功率的设定比例的分区；以感性无功临界平衡为边界条件，将城市220kV电网总体感性无功补偿度设定在第一阈值，计算220kV电网感性无功补偿总容量，并根据其与实际感性无功补偿度对应的220kV电网感性无功补偿总容量相比提高的数值，确定需要增投的容量及需要各分区投运或增配的感性无功补偿设备或电抗器；和/或，对重负荷时段的城市电网无功电压的数据进行处理时，在计及城市110kV及以下电网吸收无功的实际情况下，对重负荷时段的城市220kV电网进行感性无功平衡计算；将无功倒送功率因数提高到第二设定值，再次进行无功平衡计算，判断各分区是否无功平衡，确定电网总体呈现感性无功盈余的容量。2.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述第一设定值为0.98；所述第二设定值为0.98；轻负荷时段线路充电功率的设定比例为80%或90%，所述第一阈值为110%。3.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，在计及其中220kV电网无功倒送和直流无功倒送的情况下，对轻负荷时段的城市500kV电网进行无功电压分析，计算城市500kV及以上电网感性无功的总体缺额；并通过计算500kV变电站感性无功补偿度，筛选出高/低压并联电抗器的总容量低于线路充电功率的90%的分区。4.如权利要求3所述的数据处理方法，其特征在于，为确定各分区需投入的感性无功补偿设备，进一步获取轻负荷时段城市220kV变电站中未投运的感性无功补偿设备的容量，计算任意一个分区投入该分区的感性无功补偿设备后，对该分区及其他分区电压影响效果的灵敏度，计算该分区内220kV站电压及其他分区内220kV站电压降低的数值；所述感性无功补偿设备是220kV变电站中的低抗和动态无功补偿设备。5.如权利要求4所述的数据处理方法，其特征在于，在维持500kV线路拉停的基础上，假设所有分区的所有未投运的低抗全部投运且灵敏度增加10%裕度的情况下，重新计算轻负荷时段各分区平均电压降低的数值；并在假设所有分区的所有未投运的低抗全部投运的情况下，筛选出电压仍无法控制在1.05pu以内的分区，对其增加感性无功补偿设备。6.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，对于110kV及以上长电缆供电的用户站，将功率因数考核点设置在进线电缆的电网侧，判断功率因数是否达到进相的考核标准0.95。7.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，为进行220kV电网容性无功补偿，获取城市电网220kV变电总容量及容性无功补偿配置总量，计算容性无功补偿配置总量占变电总容量的比例，并判断该比例是否达到12～20%；筛选出该比例小于12%的变电站。8.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，通过220kV分区电网动态无功储备分析，分别计算500kV及220kV的动态无功储备及发电力率，并与发电力率为0.95时的储备标准相应比较，并筛选出发电力率小于该储备标准的分区。9.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，对重负荷时段的城市500kV电网进行无功电压分析，计算容性无功缺额；以及，通过电压稳定性分析，在城市电网1回特高压直流闭锁、1回特高压和1回超高压直流同时闭锁以及3回直流同时闭锁的故障条件下，基于PV曲线分析方法计算城市电网的动态无功备用容量以及电压稳定裕度。10.如权利要求1~9中任意一项所述的数据处理方法，其特征在于，所述数据处理方法处理的城市电网无功电压数据，是从SCADA系统和关口表计获取的数据，包含：与轻负荷时段对应的500kV、220kV电网的电压运行，无功流向整体呈低电压等级向高电压等级层层倒送状态，调停时机组进相运行，高低压电抗器投入运行时的感性无功补偿情况，以及电网结构调整的数据；与重负荷时段对应的500kV、220kV电网的电压运行，无功流向整体呈高电压等级向低电压等级层层输送的状态，直流吸收无功，500kV交流联络线无功交换，500/220kV无功交换，110kV及以下电网吸收无功，机组滞相运行，容性无功补偿的数据。11.一种城市电网无功电压的数据处理系统，其特征在于，所述数据处理系统设置有无功平衡计算单元和无功补偿计算单元；所述无功平衡计算单元在计及城市110kV及以...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琪祁，冯煜尧，崔勇，郭强，苏运，康丽，余颖辉，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31