一种变电站10kV母线电压优化方法技术

本发明专利技术公开了一种变电站10kV母线电压优化方法。该方法包括以下步骤：根据配电网拓扑连接关系查找母线下属的馈线以及馈线下属的配变；计算馈线等值电阻、配变等值电阻、低压线路等值电阻；计算不同母线电压下配变电压合格占比和配网损耗；给出不同时间断面下的母线电压目标值。本发明专利技术通过优化10kV母线电压，不仅提高了配电网电压合格率，还降低了配电网损耗，充分利用10kV母线的调压能力，减低了配电网电压调控成本。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站10kV母线电压优化方法
本专利技术涉及10kV母线电压控制目标值优化
，具体涉及一种变电站10kV母线电压优化方法。
技术介绍
随着人民群众的生产生活与电的联系更加紧密，对电能质量的要求也日益提高。电压幅值是最基本的电能质量指标。电压幅值是否在合格范围内，直接影响日常生产生活。现有提升配电网电压合格率通常采用配电变压器调档及台区无功补偿设备投切的方法。由于台区调控手段单一，现有方法在提升用户电压合格率方面力不从心。同时，变电站调控手段较多，并且变电站10kV母线电压直接影响配电网电压。若能根据配电网需求，优化10kV母线电压就能实现提升配电网电压合格率的目的。在倡导节能环保与可持续发展的时代背景下，配电网作为经济和社会发展的重要基础设施，配电网能量损耗占整个电网损耗的70％以上，在提高电压合格率的基础上，对配电网进行经济运行控制达到节能降损的目的显得十分重要。目前缺乏以提升配电网电压合格率和配电网节能为目标的10kV母线电压优化策略。因此，亟需一种10kV母线电压优化策略以提升配电网电压合格率和降低配电网损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种变电站10kV母线电压优化方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种变电站10kV母线电压优化方法，包括以下步骤：步骤1，根据电网拓扑连接关系查找母线下属的馈线以及馈线下属的配变；步骤2，计算馈线等值电阻、配变等值电阻以及所述配变连接的低压线路等值电阻；步骤3，计算不同母线电压下配变电压合格占比和配网损耗；步骤4，给出不同时间断面下的母线电压目标值。进一步的，所述馈线等值电阻的计算方式如下：在PMS系统中查找馈线的长度和单位长度电阻数据，根据馈线负荷分布系数计算馈线等值电阻Req：式中，ri为第i段线路的单位长度电阻，li为第i段线路的长度，N为线段总数，ke为馈线负荷分布系数。进一步的，所述配变等值电阻的计算方式如下：其中，RT为配变等值电阻，单位Ω，ΔPs为短路损耗，单位kW，VN为配变高压侧额定电压，单位kV，SN为配变额定容量，单位kVA。进一步的，所述配变电压合格占比的计算方式如下：3.1.1)配变电压计算母线电压调整后，下属各配变电压同比例发生变化，如母线电压增加Au10kV，则配变电压调整为u0为母线电压调整前配变低压侧电压值，u′为母线电压调整后配变低压侧电压值；3.1.2)配变电压合格判断根据国标规定的电压合格范围，判断母线电压调整后的配变低压侧电压是否合格；3.1.3)配变电压合格占比计算其中，α为配变电压合格占比，N1为母线电压调整后配变电压合格数，N0为母线下属配变总数。进一步的，所述配网有功损耗的计算方式如下：3.2.1)馈线损耗计算Ia，Ib，Ic分别为馈线三相电流，单位为A，Req为馈线等值电阻，单位Ω，ΔPL1为馈线损耗，单位kW；3.2.2)配变损耗计算ΔPT为配变损耗，单位为kW，Pa为配变低压侧A相有功功率，单位为kW，Qa为配变低压侧A相无功功率，单位为kvar，Pb为配变低压侧B相有功功率，单位为kW，Qb为配变低压侧B相无功功率，单位为kvar，Pc为配变低压侧C相有功功率，单位为kW，Qc为配变低压侧C相无功功率，单位为kvar，Va、Vb、Vc分别为配变低压侧三相电压，单位为kV，KT为配变变比，V1N为配变高压侧输入的电压，V2N为高压侧输入电压V1N时低压侧输出的电压，RT为配变等值电阻，单位为Ω，GT为配变等值电导，ΔP0为空载损耗，单位为kW，VN为配变高压侧额定电压，Vh为配变高压侧电压，单位kV；3.2.3)低压线路损耗计算其中，ΔPL2为低压线路损耗，Pa为配变低压侧A相有功功率，单位为kW，Qa为配变低压侧A相无功功率，单位为kvar，Pb为配变低压侧B相有功功率，单位为kW，Qb为低压侧B相无功功率，单位为kvar，Pc为配变低压侧C相有功功率，单位为kW，Qc为低压侧C相无功功率，单位为kvar，Va、Vb、Vc分别为配变低压侧三相电压，单位为kV，RL为低压线路的等值电阻，单位为Ω，kN为中性线电阻与相线电阻的比值，In为中性线电流，中性线电流其中，为A相电流向量实部，为A相电流向量虚部，为B相电流向量实部，为B相电流向量虚部，为C相电流向量实部，为C相电流向量虚部，arcos(pfa)，arcos(pfb)，arcos(pfb)分别为三相电流与三相电压之间的相位差值，当电流相位滞后电压时，相位差值为正，否则取负值；配网有功损耗＝ΔPL1+ΔPT+ΔPL2。进一步的，所述步骤4具体包括：4.1)在10.0kV至10.7kV范围内以设定步长计算不同母线电压下各配变电压、馈线损耗、配变损耗、低压线路损耗；4.2)计算不同母线电压下电压合格占比，馈线损耗、配变损耗、低压线路损耗之和；4.3)选择使配变电压合格占比最高、总损耗电量最小的母线电压值作为该时间断面下母线电压目标值；4.4)定时计算各个时间断面下母线电压目标值。进一步的，所述设定步长包括0.1kV。有益效果：本专利技术通过优化10kV母线电压，不仅提高了配电网电压合格率，还降低了配电网损耗，充分利用10kV及以上主电网的无功资源，减低了配电网电压调控成本。附图说明图1是本专利技术实施例的变电站10kV母线电压优化方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种变电站10kV母线电压优化方法，包括以下步骤：步骤1，根据电网拓扑连接关系查找母线下属的馈线以及馈线下属的配变；步骤2，计算馈线等值电阻、配变等值电阻以及所述配变连接的低压线路等值电阻；步骤3，计算不同母线电压下配变电压合格占比和配网损耗；步骤4，给出不同时间断面下的母线电压目标值。馈线等值电阻的计算方式如下：在PMS系统中查找馈线的长度和单位长度电阻数据，根据馈线负荷分布系数计算馈线等值电阻Req：式中，ri为第i段线路的单位长度电阻，li为第i段线路的长度，N为线段总数，ke为馈线负荷分布系数。具体的，馈线负荷分布系数ke根据不同的馈线负荷分布取值不同，具体取值可参见下表：所述配变等值电阻的计算方式如下：其中，RT为配变等值电阻，ΔPs为短路损耗，VN为配变高压侧额定电压，SN为配变额定容量。配变电压合格占比的计算方式如下：3.1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站10kV母线电压优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，根据电网拓扑连接关系查找母线下属的馈线以及馈线下属的配变；/n步骤2，计算馈线等值电阻、配变等值电阻以及所述配变连接的低压线路等值电阻；/n步骤3，计算不同母线电压下配变电压合格占比和配网损耗；/n步骤4，给出不同时间断面下的母线电压目标值。/n

【技术特征摘要】
1.一种变电站10kV母线电压优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据电网拓扑连接关系查找母线下属的馈线以及馈线下属的配变；
步骤2，计算馈线等值电阻、配变等值电阻以及所述配变连接的低压线路等值电阻；
步骤3，计算不同母线电压下配变电压合格占比和配网损耗；
步骤4，给出不同时间断面下的母线电压目标值。


2.根据权利要求1所述的变电站10kV母线电压优化方法，其特征在于，所述馈线等值电阻的计算方式如下：
在PMS系统中查找馈线的长度和单位长度电阻数据，根据馈线负荷分布系数计算馈线等值电阻Req：



式中，ri为第i段线路的单位长度电阻，li为第i段线路的长度，N为线段总数，ke为馈线负荷分布系数。


3.根据权利要求1所述的变电站10kV母线电压优化方法，其特征在于，所述配变等值电阻的计算方式如下：



其中，RT为配变等值电阻，单位Ω，ΔPs为短路损耗，单位kW，VN为配变高压侧额定电压，单位kV，SN为配变额定容量，单位kVA。


4.根据权利要求1所述的变电站10kV母线电压优化方法，其特征在于，所述配变电压合格占比的计算方式如下：
3.1.1)配变电压计算
母线电压调整后，下属各配变电压同比例发生变化，如母线电压增加Δu10kV，则配变电压调整为u0为母线电压调整前配变低压侧电压值，u′为母线电压调整后配变低压侧电压值；
3.1.2)配变电压合格判断
根据国标规定的电压合格范围，判断母线电压调整后的配变低压侧电压是否合格；
3.1.3)配变电压合格占比计算



其中，α为配变电压合格占比，N1为母线电压调整后配变电压合格数，N0为母线下属配变总数。


5.根据权利要求1所述的变电站10kV母线电压优化方法，其特征在于，所述配网有功损耗的计算方式如下：
3.2.1)馈线损耗计算



Ia，Ib，Ic分别为馈线三相电流，单位为A，Req为馈线等值电阻，单位Ω，ΔPL1为馈线损耗，单位kW；
3.2.2)配变损耗计算



ΔPT为配变损耗，单位为kW，Pa为配变低压侧A相有功功率，单位为kW，Qa为配变低压侧A相无功功率，单位为kvar，Pb为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马春生，虞凡，
申请(专利权)人：南京软核科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32