一種配電網無功補償優化控制方法技術

本發明專利技術公開了一種配電網無功補償優化控制方法，包括以下步驟：S1：將配電網進行等效為若干條主饋線，進行等效主分支計算；S2：對等效后的配電網分支進行廣度優先搜索，確定候選補償節點；S3：對候選補償節點進行篩選，確定待補償節點；S4：計算待補償節點的位置和補償容量，根據計算結果對配電網進行無功補償。本發明專利技術的一種配電網無功補償優化控制方法，通過對候選補償節點進行篩選，排除了部分無效節點，可以快速有效的確定配電網中有效待補償節點的個數，再以不同的無功功率分布下有功損耗最小為目標確定補償點位置和補償容量，降低了實際補償與理論補償的效果差異，實現配電網的最佳無功補償。功補償。功補償。

【技術實現步驟摘要】
一種配電網無功補償優化控制方法


[0001]本專利技術涉及配電網無功補償
，尤其是涉及一種配電網無功補償優化控制方法。

技術介紹

[0002]配電網無功功率補償是降損節能和提高電壓質量的有效手段，合理進行無功補償點的選擇及補償容量的確定是無功補償效果的關鍵。目前較多實際系統中還采用傳統方法依靠經驗進行無功規劃，遠不能滿足配電網的實際情況，無功補償效果欠佳，補償裝置難以發揮最大效益。“三分之二法則”是配電線路補償采用經典優化模式，將均勻分布在一段僅有首端一個電源的線路無功負荷分為三等份，無功補償設備最佳安裝地點為線路的2/3處，最佳配置無功補償容量為總無功負荷的2/3。該方法采用了如饋線均勻、負荷統一等假設，與實際配電系統差異較大，將導致實際補償與理論補償的效果有所差異。而對于比較大的配電網絡，隨著節點數的增多，這種差異越加顯著。

技術實現思路

[0003]本專利技術是為了克服傳統方法依靠經驗或根據“三分之二法則”進行無功規劃不能滿足配電網的實際情況，導致實際補償與理論補償的效果存在差異，隨著節點數的增多差異越加顯著的問題，提供一種配電網無功補償優化控制方法。
[0004]為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：
[0005]一種配電網無功補償優化控制方法，包括以下步驟：S1：將配電網進行等效為若干條主饋線，進行等效主分支計算；S2：對等效后的配電網分支進行廣度優先搜索，確定候選補償節點；S3：對候選補償節點進行篩選，確定待補償節點；S4：計算待補償節點的位置和補償容量，根據計算結果對配電網進行無功補償。對于節點個數較大的配電網，若果在所有節點范圍內進行待補償節點的位置和容量優化計算，一方面計算時間過長，另一方面傳統方法依靠經驗或根據“三分之二法則”進行無功規劃不能滿足配電網的實際情況，導致實際補償與理論補償的效果存在差異，隨著節點數的增多差異越加顯著，因此本專利技術的一種配電網無功補償優化控制方法，通過對候選補償節點進行篩選，排除了部分無效節點，可以快速有效的確定配電網中有效待補償節點的個數，再以不同的無功功率分布下有功損耗最小為目標確定補償點位置，實現配電網的最佳無功補償。
[0006]作為本專利技術的優選方案，所述S1的等效主分支計算具體包括以下步驟：S11：對廣度優先順序遍歷的節點進行編號，選擇第一條主分支并進入S12；S12：判斷當前最大號節點是否經過主分支編號，若否，則進入S13；若是，則取與共相連的上層節點作為最大號節點，重新執行S12；S13：對最大號節點進行主分支編號，判斷與該最大號節點相連的上層節點是否是根節點，若是，則進入S14；若否，則取與該最大號節點相連的上層節點重新執行S13；S14：該條主分支編號結束，判斷是否所有主分支編號均已完成，若否，則選擇下一條主分支，返回執行S12；若是，則等效主分支計算流程結束。將整個配電網等效為若干條主饋線，
每條主饋線上的節點彪悍與實際網絡節點編號相對應，且主饋線上各節點的注入功率為該節點實際所連接所有分支的總注入功率。
[0007]作為本專利技術的優選方案，所述S2具體過程如下：采用ADT棧為輔助結構，實現廣度優先搜索，將根節點作為第一層，從根節點開始搜索，將搜索到的所有子節點為第二層放入棧，再以第二層各節點作為父節點并開始搜索，將其所有子節點為第三層放入棧，依次順序搜索直至遍歷全部節點，從棧頂取出所有節點，作為候選補償節點。
[0008]作為本專利技術的優選方案，所述S3包括以下步驟：S31：根據最大補償效益公式對網絡中除根節點外的所有候選補償節點單獨進行最大凈收益計算；S32：將最大凈收益小于等于零的節點排除，選擇最大凈收益大于零的節點構成待補償節點候選集。對于最大凈收益小于零的節點，表明在此節點進行無功補償無法帶來經濟凈收益，通過此計算，排除了部分無效節點，減小了優化補償計算量，同時降低了實際補償與理論補償的效果差異。
[0009]作為本專利技術的優選方案，所述S3還包括以下步驟：S33：設補償次數N＝0；S34：計算第N次無功補償后的潮流分布情況；S35：若N>0，則記錄第N次無功補償節點號，并將其作為待補償節點；否則直接進入S36；S36：根據最大補償效益公式計算第N次無功補償后確定待補償節點候選集中各節點的最大補償效益值，并根據最大補償效益值的大小對各節點進行排序；S37：若各節點的最大補償效益值均小于零，則進入S39；否則進入S38；S38：在補償效益值最大的節點補償相應的最佳無功容量，并另N＝N+1，返回執行S34；S39：輸出所有待補償節點號，流程結束。通過上面兩步的選點策略，可以快速有效的確定配電網中待補償節點的個數和位置。
[0010]作為本專利技術的優選方案，所述所述最大補償效益公式如下：
[0011][0012]其中，C
e
為電能損耗的邊際值，τ
max
為最大負荷損耗小時數，n為配電網等效主分支總數，R
i
為第i條主分支的電阻值，Q
ir
、U
ir
分別為第i條主分支受端的無功功率和電壓幅值，α、β分別為折舊維修率和投資回收率，C
kv
為節點k處補償電容器的單位容量，Q
kc
為為節點k處總的補償容量，C
kf
為節點k處補償電容器的固定投資費用，為第k個節點上游支路的判定系數，當支路i屬于節點k的上游支路集合時，值為1，反之則為0。
[0013]作為本專利技術的優選方案，所述S4中計算待補償節點的位置和補償容量的公式如下：
[0014][0015][0016][0017]其中，a、b、c分別為等效后各段占總無功的比重，W為總無功負荷，L為線路全長，D
I
為補償點在第I段的補償位置，W
I
為補償點在第I段的補償容量，I＝1、2、3。
[0018]因此，本專利技術具有以下有益效果：本專利技術的一種配電網無功補償優化控制方法，通過對候選補償節點進行篩選，排除了部分無效節點，可以快速有效的確定配電網中有效待補償節點的個數，再以不同的無功功率分布下有功損耗最小為目標確定補償點位置和補償容量，降低了實際補償與理論補償的效果差異，實現配電網的最佳無功補償。
附圖說明
[0019]圖1是本專利技術的方法流程圖；
[0020]圖2是本專利技術的S1流程圖；
[0021]圖3是本專利技術的S3流程圖。
具體實施方式
[0022]下面結合附圖與具體實施方式對本專利技術做進一步的描述。
[0023]如圖1所示，一種配電網無功補償優化控制方法，包括以下步驟：S1：將配電網進行等效為若干條主饋線，進行等效主分支計算。
[0024]具體的，S1的等效主分支計算如圖2所示，包括以下步驟：S11：對廣度優先順序遍歷的節點進行編號，選擇第一條主分支并進入S12；S12：判斷當前最大號節點是否經過主分支編號，若否，則進入S13；若是，則取與共相連的上層節點作為最大號節點，重新執行S12；S1本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種配電網無功補償優化控制方法，其特征是，包括以下步驟：S1：將配電網進行等效為若干條主饋線，進行等效主分支計算；S2：對等效后的配電網分支進行廣度優先搜索，確定候選補償節點；S3：對候選補償節點進行篩選，確定待補償節點；S4：計算待補償節點的位置和補償容量，根據計算結果對配電網進行無功補償。2.根據權利要求1所述的一種配電網無功補償優化控制方法，其特征是，所述S1的等效主分支計算具體包括以下步驟：S11：對廣度優先順序遍歷的節點進行編號，選擇第一條主分支并進入S12；S12：判斷當前最大號節點是否經過主分支編號，若否，則進入S13；若是，則取與共相連的上層節點作為最大號節點，重新執行S12；S13：對最大號節點進行主分支編號，判斷與該最大號節點相連的上層節點是否是根節點，若是，則進入S14；若否，則取與該最大號節點相連的上層節點重新執行S13；S14：該條主分支編號結束，判斷是否所有主分支編號均已完成，若否，則選擇下一條主分支，返回執行S12；若是，則等效主分支計算流程結束。3.根據權利要求2所述的一種配電網無功補償優化控制方法，其特征是，所述S2具體過程如下：采用ADT棧為輔助結構，實現廣度優先搜索，將根節點作為第一層，從根節點開始搜索，將搜索到的所有子節點為第二層放入棧，再以第二層各節點作為父節點并開始搜索，將其所有子節點為第三層放入棧，依次順序搜索直至遍歷全部節點，從棧頂取出所有節點，作為候選補償節點。4.根據權利要求1所述的一種配電網無功補償優化控制方法，其特征是，所述S3包括以下步驟：S31：根據最大補償效益公式對網絡中除根節點外的所有候選補償節點單獨進行最大凈收益計算；S32：將最大凈收益小于等于零的節點排除，選擇最大凈收益大于零的節點構成待補償節點候選集。5.根據權利要求4所述的一種配電網無功補償優化控制方法，其特征是，所述S3還包括以下步驟：S33：設補償次數N＝0；S34...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何鋒，魯濟星，唐恒，劉勇，陳樹人，杜喆煒，趙艷龍，吳成立，李勤超，張彪，潘波，
申請(專利權)人：國網浙江省電力有限公司安吉縣供電公司，
類型：發明
國別省市：