一种电网侧电压暂降防治方法及系统技术方案

本发明专利技术属于电压暂降治理技术领域，具体涉及一种电网侧电压暂降防治方法及系统，包括步骤计算工业园区中所有敏感负荷每年由于电压暂降造成的总经济损失；计算电网侧线路优化改造的投资成本；通过对电压暂降防治投资成本和经济损失的关联性与冲突性分析，考虑电网侧通过减少短路故障的电压暂降防治方案优化模型目标函数为电压暂降总损失最小，求解目标函数得到对应线路的具体防治方案。本发明专利技术从电网侧角度对所有敏感用户进行综合性防治，得到最优的电压暂降防治方案，针对每条线路的防治方案相同或不同，减少电压暂降防治投资成本。减少电压暂降防治投资成本。减少电压暂降防治投资成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电网侧电压暂降防治方法及系统


[0001]本专利技术属于电压暂降治理
，具体涉及一种电网侧电压暂降防治方法及系统。

技术介绍

[0002]随着高端制造业在社会经济发展中的作用不断增强，治理电压暂降已成为当前学术界和工业界关注的重要问题。电压暂降是指供电电压的方均根值突然下降至正常值的90％～10％，持续0.5个工频周波到1min后自动恢复的供电扰动事件，在电网正常运行中难以避免。以芯片制造、半导体、精密器械加工和电力电子设备生产等为代表的行业，需要大量使用敏感设备，而敏感设备对电压暂降，若是发生电压暂降，则会造成设备损坏，原材料损坏等经济损失。产生电压暂降事件的原因很多，普遍认为包括系统内的短路故障、大型电动机起动、大型变压器空载激磁、大容量无功补偿电容器组的投切等，但这些原因可统一归结为短时间内从系统突然汲出一个大电流(包括有功分量和无功分量，其中，无功分量的影响更突出)，并自动恢复。而电力系统在运行过程中，雷击过电压、操作过电压、绝缘材料的自然老化、设计与安装及维护不良所带来的设备缺陷、由于大风或导线覆冰引起的线路电杆倒塌、运行人员的误操作、鸟或动物跨接裸露导体等都可能引起电力系统短路故障，电力系统中，短路故障是引起电压暂降的主要原因。可以认为，电压暂降事件是电力系统正常运行不可避免的事件。
[0003]电力系统内不可避免的电压暂降事件，与越来越敏感的设备之间的矛盾日益突出，使电压暂降问题成为了近20年来工业界和学术界最关注和最亟待解决的电能质量问题。近年来，为了治理电压暂降，减少用户损失，供电方已经采取了诸多措施，电压暂降的治理问题本质上是供电电压暂降水平与用电设备电压暂降耐受能力的兼容性问题，安装电压暂降治理设备是敏感用户最常用的电压暂降治理技术，电压暂降治理设备的本质是提高供给用电设备的电能质量水平，根据设备电压暂降耐受能力，选取合适类型，容量的治理设备理论上可补偿任意的电压暂降事件，避免敏感用户生产过程的不正常运行甚至中断。
[0004]随着我国经济发展进入新常态，企业集聚的工业园区进一步成为中小城市重要的经济增长点。而工业园区内部往往连接有一个或多个对电压暂降敏感的工业用户，每当电力系统中由于发生短路故障等引起电压暂降事件时，如果电压暂降事件的暂降幅值与持续时间超出了敏感用户对电压暂降的耐受能力，则会破坏正常的工业过程并造成经济损失。目前还未有一种经济有效的针对电网侧电压暂降的防治方法及系统。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种电网侧电压暂降防治方法及系统，具体技术方案如下：
[0006]一种电网侧电压暂降防治方法，包括以下步骤：
[0007]S1：计算工业园区中所有敏感负荷每年由于电压暂降造成的总经济损失；
[0008]S2：计算电网侧线路优化改造的投资成本；
[0009]S3：通过对电压暂降防治投资成本和经济损失的关联性与冲突性分析，考虑电网侧通过减少短路故障的电压暂降防治方案优化模型目标函数为电压暂降总损失最小，求解目标函数得到对应线路的具体防治方案。
[0010]优选地，所述步骤S1中总经济损失的计算方式如下：
[0011][0012]为单个用户平均每次遭受电压暂降后造成的经济损失，U为电网中敏感用户总数；为用户u每年由于电压暂降造成正常生产发生故障的次数。
[0013]优选地，用户u每年由于电压暂降造成正常生产发生故障的次数的计算方式如下：
[0014][0015]式中，V
i
为故障点i对应电压暂降的幅值，V
min
为电压暂降持续时间为Ti时在敏感用户的电压暂降耐受曲线上所对应的电压下限，V
max
为电压暂降持续时间为Ti时在敏感用户的电压暂降耐受曲线上所对应的电压上限，且不同的暂降持续时间所对应的Vmax不尽相同；S为线路上设定的故障点数，t为故障类型，δ
s
为线路发生第s类故障的故障率；当故障点对应电压暂降幅值V
i
满足V
min
≤V
i
＜V
max
时β
i
＝1，否则β
i
＝0，β
i
为电压暂降发生的特征量。
[0016]优选地，通过对发生故障的各种原因采用针对性防治措施后，采用线路改造技术后的线路故障率为：
[0017]δ
s
＝P
s
ΔP
c_s
β
c_s
；
[0018]P
s
为引起故障的第s类原因发生的概率；ΔP
c_s
表示第s类原因采用改造技术的作用；0＜ΔP
c_s
＜1；β
c_s
为0，1变量，当对第s类原因采用改造技术时其值为1，否则为0；
[0019]引起故障的原因有：树枝和输电线之间的接触、雷击线路、动物接触线路、其他人为因素，即：
[0020][0021]优选地，所述步骤S3中电网侧线路优化改造的投资成本的计算方式如下：考虑电网侧防治技术的寿命周期为Y年，则电网侧防治技术投资总成本Ccost为：
[0022][0023]其中，M
l
为投入暂降防治技术的线路总数，为线路k使用第j种暂降防治技术的单位投资成本；为0,1变量，当线路k应用了第j种暂降防治技术时其值为1，否则为0，Y
j
为第j种暂降防治技术的寿命周期，J为暂降防治技术的数量。
[0024]优选地，所述目标函数为电压暂降总损失最小，具体如下：
[0025][0026]其中，为电网中各个敏感用户每年遭受电压暂降的总损失，C
cost
为电网侧电压暂降防治技术年投资成本；
[0027]约束函数包括：
[0028](1)技术约束：
[0029]地下电缆与其他防治技术的冲突性应有：
[0030][0031]其中表示线路k上是否使用地下电缆改造技术，为线路k上是否使用其他暂降防治技术；
[0032](2)经济约束：
[0033][0034]其中，为电网侧不采用任何电压暂降防治技术前所有敏感用户每年遭受电压暂降造成的总损失。
[0035]优选地，采用遗传算法求解目标函数。
[0036]一种电网侧电压暂降防治系统，包括总经济损失计算模块、投资成本计算模块、目标函数求解模块；所述总经济损失计算模块用于计算工业园区中所有敏感负荷每年由于电压暂降造成的总经济损失，并将计算结果输入至目标函数计算模块；所述投资成本计算模块用于计算电网侧线路优化改造的投资成本，并将计算结果输入至目标函数计算模块；所述目标函数求解模块用于根据总经济损失计算模块、投资成本计算模块的计算结果建立以电压暂降总损失最小为目标函数并求解得到对应线路的具体防治方案。
[0037]本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种电网侧电压暂降防治方法，包括步骤计算工业园区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网侧电压暂降防治方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：计算工业园区中所有敏感负荷每年由于电压暂降造成的总经济损失；S2：计算电网侧线路优化改造的投资成本；S3：通过对电压暂降防治投资成本和经济损失的关联性与冲突性分析，考虑电网侧通过减少短路故障的电压暂降防治方案优化模型目标函数为电压暂降总损失最小，求解目标函数得到对应线路的具体防治方案。2.根据权利要求1所述的一种电网侧电压暂降防治方法，其特征在于：所述步骤S1中总经济损失的计算方式如下：经济损失的计算方式如下：为单个用户平均每次遭受电压暂降后造成的经济损失，U为电网中敏感用户总数；为用户u每年由于电压暂降造成正常生产发生故障的次数。3.根据权利要求2所述的一种电网侧电压暂降防治方法，其特征在于：用户u每年由于电压暂降造成正常生产发生故障的次数的计算方式如下：式中，V
i
为故障点i对应电压暂降的幅值，V
min
为电压暂降持续时间为Ti时在敏感用户的电压暂降耐受曲线上所对应的电压下限，V
max
为电压暂降持续时间为Ti时在敏感用户的电压暂降耐受曲线上所对应的电压上限，且不同的暂降持续时间所对应的Vmax不尽相同；S为线路上设定的故障点数，t为故障类型，δ
s
为线路发生第s类故障的故障率；当故障点对应电压暂降幅值V
i
满足V
min
≤V
i
＜V
max
时β
i
＝1，否则β
i
＝0，β
i
为电压暂降发生的特征量。4.根据权利要求3所述的一种电网侧电压暂降防治方法，其特征在于：通过对发生故障的各种原因采用针对性防治措施后，采用线路改造技术后的线路故障率为：δ
s
＝P
s
ΔP
c_s
β
c_s
；P
s
为引起故障的第s类原因发生的概率；Δ...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚知洋，陈卫东，金庆忍，韩帅，阮诗雅，郭敏，孙乐平，吴晓锐，龚文兰，卢健斌，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：