[发明专利]10kV配电线路无功补偿差异化配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及低压配电网无功补偿容量配置规划技术，具体涉及10kV配电线路无功补偿差异化配置方法。

背景技术

配电网无功功率补偿是改善电压质量和降损节能的有效手段之一。配电网无功规划的任务就是在已确定的网架基础上，根据配电网中无功负荷的分布情况，确定进行无功补偿的方式，选择合适的无功补偿装置，合理地确定无功补偿点位置、无功补偿容量和组数等相关信息，保证配电网能安全、优质、经济地向用户供电。

配电网无功规划通常通过两种途径实现：

1、按照电力系统规程设计配置；

2、通过传统无功优化算法，针对指定负荷水平进行配置。

以上两种途径存在以下问题：

①规程标准粗放。规程设计的给定范围较大，对规划配置的实际情况缺乏足够的具体指导；

②优化结论特殊。通过传统无功优化给定规划建议，需指定各个特征参数的值要求，对各个不同规划主体需要不同的计算过程，分布式电源、特殊线路等因素都对规划结果由很大影响，计算工作量大。

③分类标准缺乏。不论是通过规程标准还是算法优化设计都必须对具体的线路进行建模分析，缺乏在个体具体分析之上、总体规划标准之下的分类标准分析体系。

总的来说，对于如何合理地进行无功补偿点的选择以及补偿容量的确定、有效地维持系统的电压水平及提高系统的电压稳定性、避免大量无功的远距离传输等问题，目前，很多电力单位主要还是依靠规划人员的经验进行无功规划，并不能满足配电网的实际情况，且无功补偿的效果不佳，难以使有限的资金发挥最大的效益。此外，现阶段配电网线路上负荷测量的准确性和同时性无法保证，维护人员的技术水平参差不齐，这样的状况给配电网无功补偿计算带来一定困难。

因此，在配电网络自动化程度有待加强的前提下，迫切需要一种能充分利用配电网络现有的有限数据资源，对配电网系统无功补偿容量作直观配置，提高电网稳定性，保证电压质量，降低网损，且能广泛适用于众多配电网线路的无功补偿配置方法，以解决10kV配电网实际运行中无功补偿资源问题。

发明内容

本发明的目的在于提供10kV配电线路无功补偿差异化配置方法，将10kV配电线路划分4类线路进行基态建模，并利用基态模型分别计算线路各特征参数与无功补偿配置率之间的灵敏度，进而计算出线路各特征参数二维甚至多维变化下的无功补偿配置推荐范围表，最终形成各类线路无功补偿配置率推荐中值总表，指导10kV配电线路进行最优无功补偿配置，直观有效地确定10kV线路配变低压侧的最优无功补偿配置容量。

本发明提供的方法，包括步骤：

（1）将广东电网10kV配电线路根据各自线路电气特征划分为4类，即城区电缆线路、城镇架空线路、农村无源线路及山区含源线路；

（2）根据线路分类建立各类线路基态模型，定义各类线路的特征参数，包括线路配变平均负载率α_T、配变自然功率因数线路主干长度L和小电源发耗比F，并确定各特征参数基态值；

（3）采用遗传算法求解基于各类线路基态模型的无功优化规划模型，得各类线路的特征参数变化时的无功补偿配置率β_LP，并得出各类线路各特征参数与无功补偿配置率之间的灵敏度λ；

（4）根据各类线路各特征参数与无功补偿配置率之间的灵敏度λ，推算出各类10kV配电线路无功补偿配置的推荐范围表，最后汇总得出能指导10kV配电线路进行无功补偿配置的各类线路无功补偿配置率推荐中值总表；

（5）根据各类线路无功补偿配置率推荐中值总表，对10kV配电线路进行无功补偿配置规划。

本发明中将10kV配电线路按各自线路电气特征能划分为以下4类：

城区电缆线路，其线路特点为主要由电缆线路构成、线路短、线路主干长约3km至4km、负荷较重、无小电源接入的线路；

城镇架空线路，其线路特点为主要由架空线路构成、线路较短、线路主干长约5km至6km、负荷较重、无小电源接入的线路；

农村无源线路，其线路特点为主要由架空线路构成、线路较长、线路主干长约6km至10km、负荷较轻、无小电源或者较少小电源接入的线路；

山区含源线路，其线路特点为主要由架空线路构成、线路长、线路主干长度一般超过10km、负荷较轻、有较多小电源接入的线路，等线路特点。