階梯式配電網低壓智能電容器控制方法技術

本發明專利技術公開了一種階梯式配電網低壓智能電容器控制方法，包括以下步驟：1)測量10kV饋線首端的功率因數；2)按測量所得的功率因數分為功率因數滯后0.98以下、功率因數滯后0.98～1和功率因數超前三段；3)在補償點電壓未出現越限時，將饋線首端的功率因數滯后0.98以下、功率因數滯后0.98～1和功率因數超前三段與各低壓智能電容器動作分別實行對應；4)通過配變低壓側的電流互感器測量計算無功補償安裝點的配變負載率；5)根據兩次測量對比得到無功補償點負載率的變動幅度，確定投切的優先級，以補償點電壓未出現越限為前提，對各低壓智能電容器進行投切控制。本發明專利技術方法可以更好地實現配電網無功補償潛力的進一步挖掘和無功就地平衡，從而達到節能降耗的目的。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種，包括以下步驟：1)測量10kV饋線首端的功率因數；2)按測量所得的功率因數分為功率因數滯后0.98以下、功率因數滯后0.98～1和功率因數超前三段；3)在補償點電壓未出現越限時，將饋線首端的功率因數滯后0.98以下、功率因數滯后0.98～1和功率因數超前三段與各低壓智能電容器動作分別實行對應；4)通過配變低壓側的電流互感器測量計算無功補償安裝點的配變負載率；5)根據兩次測量對比得到無功補償點負載率的變動幅度，確定投切的優先級，以補償點電壓未出現越限為前提，對各低壓智能電容器進行投切控制。本專利技術方法可以更好地實現配電網無功補償潛力的進一步挖掘和無功就地平衡，從而達到節能降耗的目的。【專利說明】
本專利技術涉及一種IOkV線路配變低壓側電容器控制方法，尤其是一種，屬于電容器控制
。
技術介紹
隨著經濟的發展和社會的進步，近些年來電力負荷的增長勢頭迅猛，而其中尤以電動機等感性負荷增長較多，因此國內多數省份出現了用電緊張的情況。此外，之前我國電網規劃線徑不合理，結構較為復雜，農村地區供電線路過長、城市地區負荷過于集中等問題，都造成了我國的電能供應在傳輸過程中的嚴重的損耗，如果可以進一步降低運輸過程中的損耗，這無疑可以有效地緩解當今電能緊張的問題。電力系統中過多的無功功率流動是電網產生損耗的主要原因，而根據電網運行監測數據顯示，這損耗大部分發生在配電網的運行中。這是因為在輸電網中由于電壓等級較高，線路的對地電容充電功率較大，可以基本滿足本地的無功需求；而在配電網中電壓等級較低，并且十分靠近負荷，因此存在著較多的無功缺額，盡管目前普遍采用的電容器補償可以有效平衡部分無功負荷，但大多數時候配電網IOkV線路都需要上層電網下送無功。按照電力系統中按電壓分層、無功分區就地平衡的原則，配電網中的理想狀態是每條IOkV饋線可以實現無功就地平衡，這也就意味著線路必須要配置一定容量的電容器，并且制定恰當的投切策略。目前無功補償電容器的容量一般按照配變總容量的30%?40%配置，運行經驗表明這個補償額度在絕大多數情況下是足夠的，甚至相當部分的時間里無功補償裝備并沒有全部投入而是閑置著。按照當前的投切策略，一般把無功補償點的功率因數控制在滯后的0.90?0.95之間，而這個控制方法卻并不能很好實現無功就地平衡。因為從經濟性和工程性方面考慮，并不是所有的配變低壓側都會安裝無功補償裝置，因此如果每個補償點都按照本地的功率因數控制在滯后0.90?0.95之間的話，那么配電變壓器和IOkV線路中的無功損耗都不能很好地實現就地平衡，線路中沒有安裝補償的配變臺區的無功損耗也需要上層和線路輸送無功補償。因此，從這里可以進一步挖掘無功補償的降損潛力。另一方面，電網部門近年來也提出了打造智能電網的口號，而作為智能電網的重要支撐和基礎，配網自動化也越來越引起人們的重視。2009年，國家電網提出智能電網計劃，指出要以通信信息平臺為支撐、以智能控制為手段；而南方電網則在珠海等地建立了無線專網的配網通信試點工程，并在逐步推廣中；而在國外，城市中的配網自動化實現率已經達到60%以上。由此看來，配網自動化的實現是大勢所趨。而有了基于通信的配網自動化做支撐，變電站和線路中各個監測點之間的信息可以實現交互，因此可以實時掌握全線的狀況，這對于更好地實現無功補償和就地平衡有著極大的推動作用。同時，這也解放了傳統的、保守的電容器投切控制策略，由于擔心無功會倒送給上層電網，因此傳統投切控制策略中，無功補償點的電容器功率因數都控制在滯后的狀態，而不允許超前倒送給線路。而實現配網自動化后，饋線首端的無功狀況可以及時地反饋到主站，因此只要饋線首端的功率因數沒有達到超前，該線路就不會往變電站和上層電網倒送無功，在此前提下，該線路的無功補償設備可以得到最大化的投入使用。因此，需要提出一種低壓智能電容器的控制方法，可以根據全線無功狀況來確定無功補償電容器投切，并進行實時控制。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決上述現有技術中無功補償控制策略的缺陷，提供一種電容器投切的，該方法可以根據IOkV饋線首端的功率因數來判斷某地區的無功平衡狀況，結合通信手段對各無功補償安裝點的電容器進行階梯式的投切控制，以更好地實現配電網無功補償潛力的進一步挖掘和無功就地平衡，從而達到節能降耗的目的。本專利技術的目的可以通過采取如下技術方案達到:，其特征在于包括以下步驟:I)測量IOkV饋線首端的功率因數；2)按測量所得的功率因數分為功率因數滯后0.98以下、功率因數滯后0.98?I和功率因數超前三段；3)在補償點電壓未出現越限時，將饋線首端的功率因數滯后0.98以下、功率因數滯后0.98?I和功率因數超前三段與各低壓智能電容器動作分別實行對應；在補償點電壓出現越限或將出現越限時，對各低壓智能電容器進行相應的操作使電壓合格；4)通過配變低壓側的電流互感器測量計算無功補償安裝點的配變負載率；5)根據兩次測量對比得到無功補償點負載率的變動幅度，確定投切的優先級，以補償點電壓未出現越限為前提，對各低壓智能電容器進行投切控制。作為一種優選方案，所述步驟3)在補償點電壓未出現越限時，具體如下:對各低壓智能電容器，當饋線首端的功率因數為滯后0.98以下時，對應電容器操作為只投入不切斷；當功率因數為滯后0.98?I時，閉鎖電容器動作；當功率因數為超前時，對應電容器操作為只切斷不投入。作為一種優選方案，所述步驟3)在補償點電壓出現越限或將出現越限時，具體如下:對各低壓智能電容器，若補償點電壓尚未越限，但經測算投一組或切一組電容器后都將引起補償點電壓越限，則電容器不需要動作；若補償點電壓越上限，則分組切斷電容器直到電壓合格；若補償點電壓越下限，則分組投入電容器直到電壓合格。作為一種優選方案，步驟5)所述根據兩次測量對比得到無功補償點負載率的變動幅度，確定投切的優先級，具體如下:自動化系統每15分鐘進行一次對饋線首端功率因數和無功補償點負載率的測量，根據首端的功率因數確定電容器是否需要動作，設可操作的無功補償點為k個，根據負載率的變動幅度來確定投切的優先級，負載率變動最大的補償點記為i = 1，變動次大的記為i = 2,以此類推直到i = k ;所述以補償點電壓未出現越限為前提，對各低壓智能電容器進行投切控制，具體為:i = I對應的配變側的電容器先按步驟3)在補償點電壓未出現越限時的電容器投切動作開始，再判斷饋線首端的功率因數是否達到閉鎖要求，即功率因數是否滯后0.98~1，若否，則i = 2，3…k對應的負荷點電容器依次進行投切動作，如果i = k對應的負荷點電容器動作后還沒達到閉鎖要求，則重置i = 1，循環進行，直到饋線首端的功率因數達到閉鎖要求或沒有可操作的電容器。本專利技術相對于現有技術具有如下的有益效果:1、本專利技術提出的階梯式低壓智能電容器控制方法，借助通信手段來實時讀取IOkV線路饋線首端的功率因數，并由此來判斷線路的無功補償效果來制定電容器控制策略(控制電容器閉鎖或投切動作)，可以更好地實現配電網無功補償潛力的進一步挖掘和無功就地平衡，從而達到節能降耗的目的。2、本專利技術的階梯式低壓智能電容器控制方法提出根據兩次測量無功補償點負載率之間的變動幅度來確定電容器投切本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張勇軍，黃向敏，李欽豪，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：