CN101022220A - 配电网无功潮流优化调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种电力调度方法，特别涉及一种对配电网进行无功潮流调度的方法。它在配电网主干线负荷中心[n]设置一个容量可多级调节的无功补偿装置[C]，在各节点[1，2，…，n－1，n]设置带无线数据通信功能的电气数据采集器，采集所在节点[1，2，…，n－1，n]的电压Ui、有功负荷Pi、无功负荷Qi、流向下一节点的有功功率P_i，i+1与无功功率Q_i，i+1；计算得出总有功功率损耗值ΔP_∑，试算将无功分界点由初始无功分界点[j]挪至其邻近的节点[j+1]；计算得到在新的无功分界点[j+1]下总有功功率损耗值ΔP_∑’，根据ΔP_∑’与ΔP_∑的差值，调整无功补偿装置[C]的出力。应用本发明，可以使配电网主干线的线损大幅度降低，并接近于最优，同时可以提高供电质量。

Description

配电网无功潮流优化调度方法

技术领域

本发明属于一种配电网电力调度方法，特别涉及一种对农村配电网进行无功潮流调度的方法。

背景技术

目前我国10kv与380v电网，特别是农村电网都未进行无功潮流的优化调度，从而电网线损较高，用户端电压质量较差。

发明内容

本发明的目的是：提供一种配电网无功潮流优化调度方法，以减低损耗，提高电网供电质量。

本发明的技术方案是：一种配电网无功潮流优化调度方法，包括以下步骤：

a)在配电网主干线的负荷中心设置一个容量可多级调节的无功补偿装置，将其视为无功电源；在配电网主干线变电所到负荷中心的各节点处，设置带无线数据通信功能的电气数据采集器，采集所在节点的电压U_i、有功负荷P_i、无功负荷Q_i、流向下一节点的有功功率P_i，i+1与无功功率Q_i，i+1；

b)从变电所开始，分段计算所述各节点间的电阻值R_i，i+1和电抗值X_i，i+1：

R_i，i+1＝r_i，i+1L_i，i+1                          (1)

X_i，i+1＝x_i，i+1L_i，i+1                          (2)

式中，r_i，i+1、x_i，i+1分别为i至i+1节点间线路的单位电阻值和单位电抗值，L_i，i+1为i至i+1节点间的线路长度，i＝1，2，…，n-1；

c)从变电所开始，逐段计算所述各节点间的电压损耗ΔU_i，i+1和末端节点电压U_i+1：

ΔU_i，i+1＝(P_i，i+1R_i，i+1+Q_i，i+1X_i，i+1)/U_i    (3)

U_i+1＝U_i-ΔU_i，i+1                               (4)

d)从变电所开始，逐段计算所述各节点间的有功损耗Δ P_i，i+1和无功损耗ΔQ_i，i+1，流入下一节点的有功功率P’_i+1和无功功率Q’_i+1，下一节点流出的有功功率P_i+1，i+2和无功功率Q_i+1，i+2：

ΔP_i，i+1＝(P² _i，i+1+Q² _i，i+1)R_i，i+1/U² _i        (5)

ΔQ_i，i+1＝(P² _i，i+1+Q² _i，i+1)X_i，i+1/U² _i        (6)

P’_i+1＝P_i，i+1-ΔP_i，i+1                        (7)

Q’_i+1＝Q_i，i+1-ΔQ_i，i+1                        (8)

P_i+1，i+2＝P’_i+1-P_i+1                           (9)

Q_i+1，i+2＝Q’_i+1-Q_i+1                           (10)

e)将各段有功损耗ΔP_i，i+1相加，得出总有功功率损耗值：

$\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{\Σ}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{n-1}\mathrm{\Δ}{P}_{i,i+1}---\left(11\right)$

f)比较测量所得所述各节点电压值U_i，视有电压最低值U₁的节点为初始无功分界点；

g)试算将无功分界点由初始无功分界点挪至其邻近的节点；

从变电所开始，以原测量值Q_1，2与通过测量得到的初始无功分界点的无功负荷Q_j之和替代原测量值Q_1，2，通过(3)至(11)式，计算得到在新的无功分界点下总有功功率损耗值Δ P_∑’；

h)将ΔP_∑’减去ΔP_∑，

若≈0，则不作任何调整，并返回c)步骤；

若＜＜0，则降低所述无功补偿装置的出力，将无功分界点调整至其邻近节点，并转至c)步骤；

若＞＞0，则提高所述无功补偿装置的出力，将无功分界点调整至其另一侧邻近节点，并转至c)步骤。

应用本发明，可以使配电网主干线的线损大幅度降低，并接近于最优，同时可以提高供电质量。

附图说明

附图1为本发明所使用的配电网主干线模型示意图；

附图2为本发明中所述各电气参数关系示意图。

具体实施方式

实施例1：参见附图，一种配电网无功潮流优化调度方法，包括以下步骤：

a)在配电网主干线的负荷中心n设置一个容量可多级调节的无功补偿装置C，将其视为无功电源；在配电网主干线变电所1到负荷中心n的各节点1，2，…，n-1，n处，设置带无线数据通信功能的电气数据采集器，采集所在节点1，2，…，n-1，n的电压U_i、有功负荷P_i、无功负荷Q_i、流向下一节点的有功功率P_i，i+1与无功功率Q_i，i+1；

b)从变电所1开始，分段计算所述各节点1，2，…，n-1，n间的电阻值R_i，i+1和电抗值X_i，i+1：

R_i，i+1＝r_i，i+1L_i，i+1                          (1)

X_i，i+1＝x_i，i+1L_i，i+1                          (2)

式中，r_i，i+1、x_i，i+1分别为i至i+1节点间线路的单位电阻值和单位电抗值，L_i，i+1为i至i+1节点间的线路长度，i＝1，2，…，n-1；

c)从变电所1开始，逐段计算所述各节点1，2，…，n-1，n间的电压损耗ΔU_i，i+1和末端节点电压U_i+1：

ΔU_i，i+1＝(P_i，i+1R_i，i+1+Q_i，i+1X_i，i+1)/U_i    (3)

U_i+1＝U_i-ΔU_i，i+1                               (4)

d)从变电所1开始，逐段计算所述各节点1，2，…，n-1，n间的有功损耗ΔP_i，i+1，和无功损耗ΔQ_i，i+1，流入下一节点的有功功率P’_i+1和无功功率Q’_i+1，下一节点流出的有功功率P_i+1，i+2和无功功率Q_i+1，i+2：

ΔP_i，i+1＝(P² _i，i+1+Q² _i，i+1)R_i，i+1/U² _i        (5)

ΔQ_i，i+1＝(P² _i，i+1+Q² _i，i+1)X_i，i+1/U² _i        (6)

P’_i+1＝P_i，i+1-ΔP_i，i+1                        (7)

Q’_i+1＝Q_i，i+1-ΔQ_i，i+1                        (8)

P_i+1，i+2＝P’_i+1-P_i+1                           (9)

Q_i+1，i+2＝Q’_i+1-Q_i+1                           (10)

e)将各段有功损耗ΔP_i，i+1相加，得出总有功功率损耗值：

$\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{\Σ}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{n-1}\mathrm{\Δ}{P}_{i,i+1}---\left(11\right)$

f)比较测量所得所述各节点1，2，…，n-1，n电压值U_i，视有电压最低值U₁的节点j为初始无功分界点；

g)试算将无功分界点由初始无功分界点j挪至其邻近的节点j+1；

从变电所1开始，以原测量值Q_1，2与通过测量得到的初始无功分界点j的无功负荷Q_j之和替代原测量值Q_1，2，通过(3)至(11)式，计算得到在新的无功分界点j+1下总有功功率损耗值ΔP_∑’；

h)将ΔP_∑’减去ΔP_∑，

若≈0，则不作任何调整，并返回c)步骤；

若＜＜0，则降低所述无功补偿装置C的出力，将无功分界点调整至其邻近节点j+1，并转至c)步骤；

若＞＞0，则提高所述无功补偿装置C的出力，将无功分界点调整至其另一侧邻近节点j-1，并转至c)步骤。

实施例2：在实施例1所述配电网无功潮流优化调度方法中，所述运算过程使用电子计算装置完成。

Claims (2)

1.一种配电网无功潮流优化调度方法，包括以下步骤：

a)在配电网主干线的负荷中心[n]设置一个容量可多级调节的无功补偿装置[C]，将其视为无功电源；在配电网主干线变电所[1]到负荷中心[n]的各节点[1，2，…，n-1，n]处，设置带无线数据通信功能的电气数据采集器，采集所在节点[1，2，…，n-1，n]的电压U_i、有功负荷P_i、无功负荷Q_i、流向下一节点的有功功率P_i，i+1与无功功率Q_i，i+1；

b)从变电所[1]开始，分段计算所述各节点[1，2，…，n-1，n]间的电阻值R_i，i+1和电抗值X_i，i+1：

R_i，i+1＝r_i，i+1L_i，i+1    (1)

X_i，i+1＝x_i，i+1L_i，i+1    (2)

式中，r_i，i+1、x_i，i+1分别为i至i+1节点间线路的单位电阻值和单位电抗值，L_i，i+1为i至i+1节点间的线路长度，i＝1，2，…，n-1；

c)从变电所[1]开始，逐段计算所述各节点[1，2，…，n-1，n]间的电压损耗ΔU_i，i+1和末端节点电压U_i，i+1；

ΔU_i，i+1＝(P_i，i+1R_i，i+1+Q_i，i+1X_i，i+1)/U_i    (3)

U_i+1＝U_i-ΔU_i，i+1                               (4)

d)从变电所[1]开始，逐段计算所述各节点[1，2，…，n-1，n]间的有功损耗ΔP_i，i+1，和无功损耗ΔQ_i，i+1，流入下一节点的有功功率P’_i+1和无功功率Q’_i+1，下一节点流出的有功功率P_i+1，i+2和无功功率Q_i+1，i+2：

ΔP_i，i+1＝(P² _i，i+1+Q² _i，i+1)R_i，i+1/U² _i    (5)

ΔQ_i，i+1＝(P² _i，i+1+Q² _i，i+1)X_i，i+1/U² _i    (6)

P’_i+1＝P_i，i+1-ΔP_i，i+1                    (7)

Q’_i+1＝Q_i，i+1-ΔQ_i，i+1                    (8)

P_i+1，i+2＝P’_i+1-P_i+1                       (9)

Q_i+1，i+2＝Q’_i+1-Q_i+1                       (10)

e)将各段有功损耗ΔP_i，i+1相加，得出总有功功率损耗值：

$\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{\Σ}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{n-1}\mathrm{\Δ}{P}_{i,i+1}---\left(11\right)$

f)比较测量所得所述各节点[1，2，…，n-1，n]电压值U_i，视有电压最低值U₁的节点[j]为初始无功分界点；

g)试算将无功分界点由初始无功分界点[j]挪至其邻近的节点[j+1]；

从变电所[1]开始，以原测量值Q_1，2与通过测量得到的初始无功分界点[j]的无功负荷Q_j之和替代原测量值Q_1，2，通过(3)至(11)式，计算得到在新的无功分界点[j+1]下总有功功率损耗值ΔP_∑’；

h)将ΔP_∑’减去ΔP_∑，

若≈0，则不作任何调整，并返回c)步骤；

若＜＜0，则降低所述无功补偿装置[C]的出力，将无功分界点调整至其邻近节点[j+1]，并转至c)步骤；

若＞＞0，则提高所述无功补偿装置[C]的出力，将无功分界点调整至其另一侧邻近节点[j-1]，并转至c)步骤。

2.根据权利要求1所述的配电网无功潮流优化调度方法，其特征是：所述运算过程使用电子计算装置完成。

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