一种油田配电线路APF协调优化调整方法技术

本发明专利技术属于油田配电线路优化技术领域，尤其涉及一种油田配电线路APF协调优化调整方法。该种协调优化调整方法以油田配电线路馈线出口处的谐波电流含量最小为目标，利用现有APF设备实现对整个线路的谐波电流优化配置，减少非线性负荷端谐波电流含量的同时，尽可能降低了油田配电线路馈线出口处的谐波电流含量。该油田配电线路APF协调优化调整方法首先确定油田配电网络中各APF设备的分布情况，将油田配电网络划分为线路上安装有APF设备的负荷端和线路上未安装有APF设备的负荷端；而后以油田配电线路馈线出口处的谐波电流含量最小为目标，确定所要调整的线路上安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流输出幅值。

A method of APF coordination and optimization adjustment for oil field distribution lines

【技术实现步骤摘要】
一种油田配电线路APF协调优化调整方法
本专利技术属于油田配电线路优化
，尤其涉及一种油田配电线路APF协调优化调整方法。
技术介绍
在油田配网过程中，非线性负荷以及各类电力电子设备的数量在不断增加，随之而来的是谐波污染问题亦越来越严重。为了解决上述谐波污染问题，技术人常常会使用有源电力滤波器(ActivePowerFilter，APF)这一滤波装置。于传统的无源滤波装置，APF可以从补偿对象中检测并提取出谐波分量，并作为控制信号输入到补偿装置中；补偿装置的主电路根据上述信号产生一个与谐波分量大小一致、极性相反的补偿电流，从而确保电源的供电电流中只含有基波分量。然而随着专利技术人进一步研究发现，现有APF装置在油田配网中的表现并不尽如人意。这是因为技术人员大多采用就地补偿的方式实现APF装置的安装，即在非线性负荷侧安装APF，仅对本支线的谐波进行了补偿，而非是对油田配电线路整体系统进行的补偿；并且，随着配电网中非线性负荷容量的不断提升，线路上分散安装的APF装置总容量则十分有限，无法满足电力系统对谐波补偿的要求，导致线路馈线中含有较大的谐波电流，对本线路造成较大的谐波污染，对其他关联线路产生较大背景谐波。因此,如何实现对现有负荷端并联的APF装置进行优化调整,在减少非线性负荷端谐波含量的同时尽可能降低馈线线路谐波电流含量，对于减少设备投资、提高电力系统经济效益而言具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种油田配电线路APF协调优化调整方法，该种协调优化调整方法以油田配电线路馈线出口处的谐波电流含量最小为目标，利用现有APF设备实现对整个线路的谐波电流优化配置，减少非线性负荷端谐波电流含量的同时，尽可能降低了油田配电线路馈线出口处的谐波电流含量。为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：一种油田配电线路APF协调优化调整方法，所述油田配电线路APF协调优化调整方法具体可描述为：确定油田配电网络中各APF设备的分布情况，将油田配电网络划分为线路上安装有APF设备的负荷端和线路上未安装有APF设备的负荷端；将油田配电线路馈线出口处的谐波电流定义为I0；I0满足：其中，I0由油田电能质量检测系统检测得到；Hm为I0的电流幅值，为I0的电流相角；将线路上未安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流定义I1；I1满足：其中，Hm1为I1的电流幅值，为I1的电流相角；将线路上安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流定义I2；I2满足：其中，I2由APF设备质量检测系统检测得到；Hm2为I2的电流幅值，为I2的电流相角；I0、I1、I2之间还满足：其中，为谐波电流I0的向量；为等效谐波电流I1的向量；为等效谐波电流I2的向量；根据式(1)-式(4)，计算可得：根据式(5)-式(6)，计算可得：根据式(5)-式(8)，计算可得，油田配电线路馈线出口处的谐波电流含量H′m与线路上安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流幅值Hm2之间满足：根据式(9)，求解|H'm|取最小值时所对应的Hm2值；该Hm2值即为所述油田配电线路APF协调优化调整方法在以油田配电线路馈线出口处的谐波电流含量最小为目标时，所要调整的线路上安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流输出幅值。优选的，在调整线路上安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流输出幅值的过程中，在各APF设备的输出限制允许范围内，将APF设备的谐波电流相位与油田配电线路馈线出口处的谐波电流相位两者之间的相位差作为第一优先调整级:按相位差由小到大的排列顺序,逐一实现对各APF设备的优化调整。优选的，在调整线路上安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流输出幅值的过程中，在各APF设备的输出限制允许范围内，将APF设备的输出电流、APF设备与油田配电线路馈线出口处的电气距离两者的乘积作为第二优先调整级：按乘积由小到大的排列顺序,逐一实现对各APF设备的优化调整。优选的，在调整线路上安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流输出幅值的过程中，在各APF设备的输出限制允许范围内，将APF设备的实际出力值作为第三优先调整级：按实际出力值由小到大的排列顺序,逐一实现对各APF设备的优化调整。进一步优选的，所述各APF设备的输出限制包括有各APF设备的容量极限以及安装APF设备所在线路所允许的最大谐波电流值。本专利技术提供了一种油田配电线路APF协调优化调整方法，该油田配电线路APF协调优化调整方法首先确定油田配电网络中各APF设备的分布情况，将油田配电网络划分为线路上安装有APF设备的负荷端和线路上未安装有APF设备的负荷端；而后以油田配电线路馈线出口处的谐波电流含量最小为目标，确定所要调整的线路上安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流输出幅值。具有上述步骤的油田配电线路APF协调优化调整方法，可直接用于现有包含有APF设备的油田配电网络中，从而在各APF设备的输出限制允许范围有效降低油田配电线路馈线出口处的谐波电流含量。附图说明图1为本专利技术提供的油田配电线路APF协调优化调整方法所使用的油田配电线路的等效结构示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种油田配电线路APF协调优化调整方法，该种协调优化调整方法以油田配电线路馈线出口处的谐波电流含量最小为目标，利用现有APF设备实现对整个线路的谐波电流优化配置，减少非线性负荷端谐波电流含量的同时，尽可能降低了油田配电线路馈线出口处的谐波电流含量。本专利技术提供的一种油田配电线路APF协调优化调整方法具体可描述为：首先，确定油田配电网络中各APF设备的分布情况。如图1所示，将油田配电网络划分为线路上安装有APF设备的负荷端和线路上未安装有APF设备的负荷端。其中，Load1用于表示线路上安装有APF设备的负荷端，Load2用于表示线路上未安装有APF设备的负荷端，而PCC用于表示油田配电线路馈线出口处(该馈线出口处进一步可连接至母线点)。在确定油田配电网络中各APF设备的分布情况后，进一步以油田配电线路馈线出口处的谐波电流含量最小为目标，对线路上安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流输出幅值进行调整。具体的，将油田配电线路馈线出口处的谐波电流定义为I0；I0满足：其中，I0由油田电能质量检测系统检测得到；Hm为I0的电流幅值，为I0的电流相角；将线路上未安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流定义I1；I1满足：其中，Hm1为I1的电流幅值，为I1的电流相角；将线路上安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流定义I2；I2满足：其中，I2由APF设备质量检测系统检测得到；Hm2为I2的电流幅值，为I2的电流相角；I0、I1、I2之间还满足：其中，为谐波电流I0的向量；为等效谐波电流I1的向量；为等效谐波电流I2的向量；根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油田配电线路APF协调优化调整方法，其特征在于，所述油田配电线路APF协调优化调整方法具体可描述为：/n确定油田配电网络中各APF设备的分布情况，将油田配电网络划分为线路上安装有APF设备的负荷端和线路上未安装有APF设备的负荷端；/n将油田配电线路馈线出口处的谐波电流定义为I

【技术特征摘要】
1.一种油田配电线路APF协调优化调整方法，其特征在于，所述油田配电线路APF协调优化调整方法具体可描述为：
确定油田配电网络中各APF设备的分布情况，将油田配电网络划分为线路上安装有APF设备的负荷端和线路上未安装有APF设备的负荷端；
将油田配电线路馈线出口处的谐波电流定义为I0；
I0满足：
其中，I0由油田电能质量检测系统检测得到；Hm为I0的电流幅值，为I0的电流相角；
将线路上未安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流定义I1；
I1满足：
其中，Hm1为I1的电流幅值，为I1的电流相角；
将线路上安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流定义I2；
I2满足：
其中，I2由APF设备质量检测系统检测得到；Hm2为I2的电流幅值，为I2的电流相角；
I0、I1、I2之间还满足：
其中，为谐波电流I0的向量；为等效谐波电流I1的向量；为等效谐波电流I2的向量；
根据式(1)-式(4)，计算可得：






根据式(5)-式(6)，计算可得：






根据式(5)-式(8)，计算可得，油田配电线路馈线出口处的谐波电流含量H′m与线路上安装有APF设备的负荷端的等效谐波电流幅值Hm2之间满足：



根据式(9)，求解|H'm|取最小值时所对应的Hm2值；该Hm2值即为所述油田配电线路APF协调优化调整方法在以油田配电线路馈线出口处的谐波...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩国强，刘相龙，李园园，邢成国，于然林，谭强强，
申请(专利权)人：山东胜利通海集团东营天蓝节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37