变电站主变无功补偿电容器分组的配置方法技术

一种变电站主变无功补偿电容器分组的配置方法，其特征在于：步骤１，按电容器容量优化比例表配置电容器容量比例，步骤２，直接将变电站主变压器需要的无功补偿容量乘上表２中的对应系数，就得到了该组电容器的容量。采用式Ⅰ优化指标公式使变电站主变压器无功补偿电容器分组的配置得到优化。解决了变电站主变压器无功补偿电容器分组配置不合理，无法有效进行无功补偿，造成设备浪费，不能起到维护电压、降低网损作用的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力系统变电站电容器容量的配置组合方法，特别是一种变电站主变压 器无功补偿电容器容量的配置组合方法。
技术介绍
随着供电负荷越来越重，变电站内主变压器无功补偿的问题越来越重要，而目前电网建 设与改造中无功补偿电容器如何进行优化分组以取得较好的运行效果，缺少理论与方法，在 实际工作中，电容器容量的配置不合理，往往起不到应有的作用。日常使用的都是交流电，交流电包括有功分量和无功分量，使电度表走字的是有功分 量，无功分量会影响系统电压，远距离输送无功功率会增加输电线路的损耗。在配电网络中，电能通过输电线路进入变电站，变电站主变压器(简称主变)将电压 降低，然后通过供电线路送往企业、居民小区等用电单位。在主变压器将高压电转为低压电 时，会消耗大量的无功，用户负荷在用电的同时，也会消耗大量的无功，这些无功损耗会导 致变电站母线电压降低，进而使得用户的用电设备无法正常工作。为了维持电网电压，从发 电厂发送无功，通过输电线传送到变电站，不仅会使输电线路上电流增加导致网络损耗加 大，而且由于电网结构的物理限制，能传送的无功容量也有限，不能满足变电站内的无功消 耗。发电厂发了多少电和用户用了多少电，这两者间并不相等，中间的差额，主要是线路 损耗造成的。无功损耗不会使电度表走字，但却会增加线路中的电流，加剧线路发热，使线路损耗 增加，这种损耗完全要由供电公司自己负担，其可以占到整个售电量的5%甚至更多。为了 减少由传送无功所带来的线路损耗，对无功需求就地补偿是最好的方式。因此必须为主变压器配置合适容量的电容器，在变电站内补偿主变压器和用户的部分无 功消耗。如图l所示变电站，电能通过高压母线l进入变电站，经过主变压器4降压后，通过连接 在中压母线3上的供电线路送往千家万户；电容器接在低压母线2上，连接到主变压器4低压 侧，为主变压器4提供无功补偿。主变压器提供无功补偿的电容器其容量不能随意配置，过大则会导致母线电压过高，违反电力系统运行规定，烧毁用户的用电设备；小了则起不到应当的补偿作用，导致低电压， 使用户的用电设备也不能正常工作。以往由于用电量没有现在那么大，输电线路的负载远比 现在的轻，因此无功补偿的问题并不突出，所需要的电容器总容量不大，因此在变电站设计 与建设中， 一台主变压器， 一般配置一组或两组电容器，配置两组时，每台电容器容量相等。但现在普遍负荷比较大，单组电容器一般难以适应需要，而两组等容量配置会造成如下 弊病1，在负荷底谷时，电容器容量显大，投入运行会造成母线电压过高，因此不能投 运，也就无法起到无功补偿作用；在负荷高峰时，容量满足，但只能运行很短时间，就随着 负荷高峰的回落，而不得不切除；2，运行中为保证电压质量需要频繁地投切电容器，增加 了人员操作负担和设备损耗。因此，尽管配置了电容器，但可以投入运行时间却不多，因此 也就无法进行无功补偿，这不但造成设备浪费，而且不能起到维护电压、降低网损的作用。电容器的核心参数就是其容量，确定好容量后，其补偿能力、电压控制的能力就全部确 定了，在电力系统控制与优化领域一般只考虑电容器的容量差别、以及由容量不同带来的其 它变化。总之，确定了容量就确定了电容器。现有电容器配置就是确定总容量和分组数后， 如何决定每组电容器的容量，以往是等容量配置，就是每组电容器容量都一样，平分总容
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种变电站主变无功补偿电容器分组的配置方 法，要解决电容器分组配置不合理，无法有效进行无功补偿，造成设备浪费，不能起到维护 电压、降低网损作用的技术问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种，其特征在于 步骤l，按表l配置电容器容量比例表l电容器容量优化比例表<table>table see original document page 4</column></row><table>上表第一列是电容器的配置组数，2表示配置两组电容器、3表示配置三组电容器、6表 示配置六组电容器；第二列到第七列是电容器的容量比数；步骤2，直接将变电站主变压器需要的无功补偿容量乘上表2中的对应系数，就得到了该组电容器的容量；表2电容器优化配置的快速计算数表<table>table see original document page 5</column></row><table>上述方法其特征还在于采用 W优化指标公式使变电站主变压器无功补偿电容器分组的配置得到优化；其中bf为优化指标，指标高的为优；cr为覆盖率系数，为所有不重复组合的和除以补 偿容量直线分布曲线的面积；zn为所能构成的不重复组合的数目；af为单台最大容量比，单 台最大容量除以其它电容器的容量和。本专利技术提出了进一步考虑实际情况的优化方程，通过对该方程的求解，得到了表l电容 器容量优化比例表。本专利技术通过对大量的主变压器负荷进行统计分析，对无功补偿负荷的概率分布和无功电 压自动控制系统的研究，以概率理论为基础，给出了一个用于优化的变电站主变压器无功补 偿电容器分组的具体配置方法，利用该方法的计算参数表，可以快速地计算出电容器的优化 分组容量，按照该方法优化分配每组电容器的容量，在实际中能做到较多的投运时间等优 点，因而对维持电网电压、降低线路损耗能起到有利作用。本方法的优点还有以下几点 (1)、组合台阶多。按表1或表2进行配置，可以得到组合台阶比较多的方案，有利于实际运行中灵活使用按本方案，2组电容器有3种不同的投入组合；3组电容器有7种不同的 投入组合；4组电容器有12种不同的投入组合；5组电容器有24种不同的投入组合；6组电容器有48种不同的投入组合。以2组电容器为例当负荷处于低谷阶段时，投入容量小的l号电容器；负荷逐步增加，对无功需求逐步增加，母线电压不断降低，再投入容量大的2号电容器，退出容量小的l号电 容器；负荷再进一步增加时，则再将l号电容器也投入运行；当负荷逐步变小后，先将l号电 容器退出；负荷进一步降低，则将2号电容器退出，投入l号电容器。(2) 、有利于避免实际控制操作时产生较大的电压波动。本专利技术考虑到了电容器投切 平滑过渡的问题，按本方案配置不会出现容量差别巨大的情况。负荷是逐渐增加的，相应的 无功补偿需求也是逐渐增加的，按本方案配置的电容器由于从小容量的补偿到大容量补偿都 有对应的组合方案，这样可以避免在实际运行中电容器投切带来较大的电压波动。(3) 、有利于减小单台电容器故障影响。实际运行中，设备故障是难以避免的，尤其 对于电容器这类频繁操作的设备，更是故障率较高。本方案考虑到了电容器损坏的情况，对 任何单台电容器的故障，都有替代组合。(4) 、有利于避免设备投资浪费。按本专利技术进行电容器配置，当补偿需求大时，变电 站改造所需变动的电容器少。比如以表l比例进行配置，选择电容器容量序列为1000Kvar、 2000Kvar、 3000Kvar这样1000Kvar整倍数的电容器，从2组电容器升级到3组时，有一组容量 为2000Kvar的电容器可以保留；从3组电容器升级到4组时，全部电容器都可以保留；从4组 电容器升级到5组时，3组电容器可以保留；从5组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站主变无功补偿电容器分组的配置方法，其特征在于：　步骤１，按表１配置电容器容量比例：　表１电容器容量忧化比例表　＊＊＊　上表第一列是电容器的配置组数，２表示配置两组电容器、３表示配置三组电容器、６表示配置六组电容器；第二列到第七列是电容器的容量比数；　步骤２，直接将变电站主变压器需要的无功补偿容量乘上表２中的对应系数，就得到了该组电容器的容量。　表２电容器忧化配置的快速计算数表　＊＊＊。

【技术特征摘要】
1.一种变电站主变无功补偿电容器分组的配置方法，其特征在于步骤1，按表1配置电容器容量比例表1电容器容量忧化比例表<tables id=tabl0001 num=0001 ><table><tgroup cols=7><colspec colname=c001 colwidth=21%/><colspec colname=c002 colwidth=14%/><colspec colname=c003 colwidth=13%/><colspec colname=c004 colwidth=13%/><colspec colname=c005 colwidth=14%/><colspec colname=c006 colwidth=12%/><colspec colname=c007 colwidth=13%/><thead></column></row><row><column><entry morerows=1> 电容器配置组数</entry><entry morerows=1> 1号比数</entry><entry morerows=1> 2号比数</entry><entry morerows=1> 3号比数</entry><entry morerows=1> 4号比数</entry><entry morerows=1> 5号比数</entry><entry morerows=1> 6号比数</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entry morerows=1> 2</entry><entry morerows=1> 1</entry><entry morerows=1> 2</entry><entry morerows=1></entry><entry morerows=1></entry><entry morerows=1></entry><entry morerows=1></entry></column></row></column></row><row><column><entry morerows=1> 3</entry><entry morerows=1> 2</entry><entry morerows=1> 3</entry><entry morerows=1> 4</entry><entry morerows=1></entry><entry morerows=1></entry><entry morerows=1></entry></column></row></column></row><row><column><entry morerows=1> 4</entry><entry morerows=1> 2</entry><entry morerows=1> 3</entry><entry morerows=1> 4</entry><entry morerows=1> 5</entry><entry morerows=1></entry><entry morerows=1></entry></column></row></column></row><row><column><entry morerows=1> 5</entry><entry morerows=1> 2</entry><entry morerows=1> 3</entry><entry morerows=1> 4</entry><entry morerows=1> 8</entry><entry morerows=1> 9</entry><entry morerows=1></entry></column></row></column></row><row><column><entry morerows=1> 6</entry><entry morerows=1> 2</entry><entry morerows=1> 3</entry><entry morerows=1> 4</entry><entry morerows=1> 8</entry><entry morerows=1> 16</entry><entry morerows=1> 17</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables>上表第一列是电容器的配置组数，2表示配置两组电容器、3表示配置三组电容器、6表示配置六组电容器；第二列到第七列是电容器的容量比数；步骤2，直接将变电站主变压器需要的无功补偿容量乘上表2中的对应系数，就得到了该组电容器的容量。表2电容器忧化配置的快速计算数表<tables id=tabl0002 num=0002...

【专利技术属性】
技术研发人员：田田，谢雄威，刘海燕，陈兆猛，田业，尤承佳，黄坚，
申请(专利权)人：田田，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]