基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，包括以下步骤：一、电网可选并联电容器配置方案获取；二、可行性判断，筛选出可行并联电容器配置方案；三、电网网损判断，筛选出低网损并联电容器配置方案；四、电压暂降影响判断：401、电网电压暂降评估指标计算；402、低电压暂降影响配置方案确定；五、投入成本判断：501、投入成本计算；502、优化并联电容器配置方案确定。本发明专利技术方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，既降低了网损，又能有效缓解电压暂降，并兼顾了电网并联电容器配置经济性，能够实现电网的安全运行和经济运行，推广应用价值高。

【技术实现步骤摘要】
基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法
本专利技术属于电网优化运行
，尤其是涉及一种基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法。
技术介绍
随着科学技术的进步，国民经济的快速发展及人民生活水平的不断提高，人们对电力的需求和依赖性越来越强，由于工业生产的自动化水平不断提高，复杂电子设备在各用电部门中得到了广泛应用，各种敏感负荷在工业负荷中所占比重日益增多，敏感负荷对电压暂降、电压骤升和短时中断等电网扰动非常敏感，敏感用户对电网的可靠安全运行要求越来越高。因此对电压暂降的分析评估与治理具有重大的现实意义。目前，国内外学者对电压暂降的评估有李妍，段余平等在2006年发表在第32期第7卷的《高电压技术》第113-124页上的文章《电压暂降的计算及故障点电压暂降系数确定》，提出的故障点电压暂降系数量化指标，衡量不同故障点对电网电压暂降的影响程度，但确定电压暂降系数中的负荷敏感因子难以确定；李妍，段余平等在2006年发表在第30期第11卷的《电网技术》第51-55页上的文章《环网配电网络电压暂降分析的临界比距法》，提出馈线临界比距法，避免了临界距离超出线路长度的情况，通过馈线的临界比距可确定引起严重电压暂降的输电馈线；马莉、刘健等在2015年发表在第31期第8卷的《电网与清洁能源》第21-25页上的文章《面向电压暂降的电网结构评估》，提出了面向电压暂降的电网结构评估指标，但文中只考虑了母线故障的情况，而没有考虑线路上的故障；C.-H.Park、J.-H.Hong等在2010年发表在第4期第6卷的《工程技术学报发电，输电和配电》(IETGeneration,Transmission&Distribution)第683–693页上的文章《基于严重区域的电网电压暂降特性评估》(Assessmentofsystemvoltagesagperformancebasedontheconceptofareaofseverity)，提出了基于严重区域的电压暂降评估方法，利用暂降域内的线路和母线的故障率预测敏感负荷的暂降频次，对线路和母线进行排序；虽然该类指标可以分析线路和母线故障引起的电压暂降严重程度，但不能反映母线受电压暂降的影响程度，尤其是敏感负荷的PCC点和将要接入的母线更需要分析受电压暂降的影响程度。多数指标研究了电网节点故障引起电压暂降的严重程度，而反映节点受其他节点故障引起的电压暂降的影响程度还需有待提出。从电压暂降角度对电网网络规划进行评估的指标有待提出。通常并联电容器配置以降低网损和无功优化为目标，张秋雁在2012年发表在第31期第17卷的《电气应用》第18-20页上的文章《配电网并联电容器无功补偿优化研究》，采用浮点数遗传算法，提出一种以网损最小为目标的电容器无功补偿优化算法，用来确定补偿电容器的最佳补偿点和最佳补偿容量，寻求最优的无功补偿方案，以达到降低配电网损耗的目的；文明、何禹清等在2011年发表在第39期第9卷的《电力系统保护与控制》第59-64页上的文章《计及无功经济价值的配电网电容器优化配置》，综合考虑了电容器组的投资成本和它对系统网损、容量释放和其本身能量价值的经济效益，提出了一种配电网电容器优化配置方法。传统的并联电容器配置时，没有考虑电网电压暂降的情况，由于现代化生产中敏感负荷在工业负荷中所占比重日益增多，电压暂降问题越来越严重，进行并联电容器配置时有必要考虑如何缓解电网的电压暂降，如何减少电压暂降对敏感负荷产生的危害，如何在电网规划中选择合适的并联电容器安装地点和安装容量，实现电容器的经济优化配置是实现电网安全运行和经济运行的重要前提。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，既降低了网损，又能有效缓解电压暂降，并兼顾了电网并联电容器配置经济性，能够实现电网的安全运行和经济运行，推广应用价值高。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、电网可选并联电容器配置方案获取：根据待配置电网中各条母线上是否安装并联电容器与所安装并联电容器的容量，获取所述待配置电网的多种不同可选并联电容器配置方案；每种所述可选并联电容器配置方案中均包括所述待配置电网中各条母线的并联电容器配置信息，每条母线的并联电容器配置信息均包括该母线上是否安装并联电容器与所安装并联电容器的容量；步骤二、可行性判断：对步骤一中各可选并联电容器配置方案下所述待配置电网分别进行潮流计算，并根据潮流计算结果对各可选并联电容器配置方案分别进行可行性判断，从所有可选并联电容器配置方案中筛选出可行并联电容器配置方案；对任一种所述可选并联电容器配置方案进行可行性判断时，根据潮流计算得出的该可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中各条母线的电压进行判断：当该可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中所有母线的电压均在[Umin,Umax]内时，判断为该可选并联电容器配置方案为可行并联电容器配置方案，否则判断为该可选并联电容器配置方案为不可行并联电容器配置方案；其中，Umin为所述待配置电网中母线的最小允许电压，Umax为所述待配置电网中母线的最大允许电压；步骤三、电网网损判断：对步骤二中筛选出所有可行并联电容器配置方案分别进行电网网损判断，并根据电网网损判断结果，从所有可行并联电容器配置方案中筛选出低网损并联电容器配置方案；本步骤中，所筛选出低网损并联电容器配置方案的数量为H，其中H为正整数；对任一种所述可行并联电容器配置方案进行经济性判断时，根据该可行并联电容器配置方案下所述待配置电网的网损率进行判断：当该可行并联电容器配置方案下所述待配置电网的网损率不大于γset时，判断为该可行并联电容器配置方案为低网损并联电容器配置方案；否则，判断为该可行并联电容器配置方案为高网损并联电容器配置方案；其中，γset为预先设定的网损率判断阈值；步骤四、电压暂降影响判断，过程如下：步骤401、电网电压暂降评估指标计算：对步骤三中筛选出的H种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标分别进行计算；其中，对第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标进行计算时，包括以下步骤：步骤4011、母线电压暂降矩阵获取：获取第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的母线电压暂降矩阵，该母线电压暂降矩阵记作其中，m为故障类型编号且m＝1、2、3或4，m＝1表示单相接地短路故障，m＝2表示两相相间短路故障，m＝3表示三相相间短路故障，m＝4表示两相接地短路故障；其中，i为正整数且i＝1、2、…、T，j为正整数且j＝1、2、…、T，T为所述待配置电网中母线的总数量；表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生编号为m的故障时，编号为j的母线的三相电压暂降值；h为所述低网损并联电容器配置方案的编号，h为正整数且h＝1、2、…、H；中第i行元素表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、电网可选并联电容器配置方案获取：根据待配置电网中各条母线上是否安装并联电容器与所安装并联电容器的容量，获取所述待配置电网的多种不同可选并联电容器配置方案；每种所述可选并联电容器配置方案中均包括所述待配置电网中各条母线的并联电容器配置信息，每条母线的并联电容器配置信息均包括该母线上是否安装并联电容器与所安装并联电容器的容量；步骤二、可行性判断：对步骤一中各可选并联电容器配置方案下所述待配置电网分别进行潮流计算，并根据潮流计算结果对各可选并联电容器配置方案分别进行可行性判断，从所有可选并联电容器配置方案中筛选出可行并联电容器配置方案；对任一种所述可选并联电容器配置方案进行可行性判断时，根据潮流计算得出的该可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中各条母线的电压进行判断：当该可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中所有母线的电压均在[U

【技术特征摘要】
1.一种基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、电网可选并联电容器配置方案获取：根据待配置电网中各条母线上是否安装并联电容器与所安装并联电容器的容量，获取所述待配置电网的多种不同可选并联电容器配置方案；每种所述可选并联电容器配置方案中均包括所述待配置电网中各条母线的并联电容器配置信息，每条母线的并联电容器配置信息均包括该母线上是否安装并联电容器与所安装并联电容器的容量；步骤二、可行性判断：对步骤一中各可选并联电容器配置方案下所述待配置电网分别进行潮流计算，并根据潮流计算结果对各可选并联电容器配置方案分别进行可行性判断，从所有可选并联电容器配置方案中筛选出可行并联电容器配置方案；对任一种所述可选并联电容器配置方案进行可行性判断时，根据潮流计算得出的该可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中各条母线的电压进行判断：当该可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中所有母线的电压均在[Umin,Umax]内时，判断为该可选并联电容器配置方案为可行并联电容器配置方案，否则判断为该可选并联电容器配置方案为不可行并联电容器配置方案；其中，Umin为所述待配置电网中母线的最小允许电压，Umax为所述待配置电网中母线的最大允许电压；步骤三、电网网损判断：对步骤二中筛选出所有可行并联电容器配置方案分别进行电网网损判断，并根据电网网损判断结果，从所有可行并联电容器配置方案中筛选出低网损并联电容器配置方案；本步骤中，所筛选出低网损并联电容器配置方案的数量为H，其中H为正整数；对任一种所述可行并联电容器配置方案进行经济性判断时，根据该可行并联电容器配置方案下所述待配置电网的网损率进行判断：当该可行并联电容器配置方案下所述待配置电网的网损率不大于γset时，判断为该可行并联电容器配置方案为低网损并联电容器配置方案；否则，判断为该可行并联电容器配置方案为高网损并联电容器配置方案；其中，γset为预先设定的网损率判断阈值；步骤四、电压暂降影响判断，过程如下：步骤401、电网电压暂降评估指标计算：对步骤三中筛选出的H种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标分别进行计算；其中，对第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标进行计算时，包括以下步骤：步骤4011、母线电压暂降矩阵获取：获取第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的母线电压暂降矩阵，该母线电压暂降矩阵记作其中，m为故障类型编号且m＝1、2、3或4，m＝1表示单相接地短路故障，m＝2表示两相相间短路故障，m＝3表示三相相间短路故障，m＝4表示两相接地短路故障；其中，i为正整数且i＝1、2、…、T，j为正整数且j＝1、2、…、T，T为所述待配置电网中母线的总数量；表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生编号为m的故障时，编号为j的母线的三相电压暂降值；h为所述低网损并联电容器配置方案的编号，h为正整数且h＝1、2、…、H；中第i行元素表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生编号为m的故障时，所述待配置电网中各母线的电压暂降值；中第j列元素表示第h种低网损并联电容器配置方案下电网中各条母线分别发生编号为m的故障时，编号为j的母线的电压暂降值；步骤4012、母线电压暂降凹陷域矩阵获取：根据步骤4011中所述的并结合预先设定的电网电压暂降阈值uthre，获取第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的母线电压暂降凹陷域矩阵，该母线电压暂降凹陷域矩阵记作其中，或1；对的取值进行确定时，当中至少一相电压暂降值低于电网电压暂降阈值uthre时，否则，表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生编号为m的故障时，编号为j的母线发生电压暂降；中的第i行元素表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生编号为m的故障时的电压暂降情况，中的第j列元素表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为j的母线受所述待配置电网中各条母线发生编号为m的故障影响并发生电压暂降的频次；步骤4013、支路电压暂降凹陷域矩阵获取：获取第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的支路电压暂降凹陷域矩阵，该支路电压暂降凹陷域矩阵记作其中，为编号为j的母线受第r条支路发生编号为m的故障影响并发生电压暂降的频次，r为所述待配置电网中支路的编号，r为正整数且r＝1、2、…、W，其中W为所述待配置电网中支路的数量；根据进行确定；所述的为第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网中第r条支路的电压暂降凹陷域矩阵，且所述的根据第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网中第r条支路的电压暂降矩阵并结合步骤4012中所述的uthre进行确定；所述的其中表示第h种低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网中第r条支路上的第n'个节点发生编号为m的故障时编号为j的母线的三相电压暂降值；n'为正整数且n'＝1、2、…、n，n为第r条支路上预先选取的节点数量且n为正整数，n'为第r条支路上节点的编号；lr表示第r条支路；所述的中，或1；对的取值进行确定时，当中至少一相电压暂降值低于电网电压暂降阈值uthre时，否则，表示第h种低网损并联电容器配置方案下第r条支路上第n'个节点发生编号为m的故障时，编号为j的母线发生电压暂降；步骤4014、电网电压暂降评估指标计算：根据公式计算第h种低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标，该指标记作Dh；所述的Dh为用于评价缓解电压暂降的评估指标；其中，λm为预先设定的所述待配置电网发生编号m的故障的发生概率，为编号为j的母线受所述待配置电网中各母线和各支路发...

【专利技术属性】
技术研发人员：马莉，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61