[发明专利]快速投切电容器的配置方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种快速投切电容器的配置方法和系统。

背景技术

对于大型受端电网，由于负荷无功需求大，而本地动态无功支撑能力有限，往往存在暂态电压失稳风险，特别是如我国已经形成的珠三角、长三角等多回高压直流落点的大型受端电网。在交流系统故障期间以及故障切除后，受端系统的动态无功支撑能力对于直流输电系统的功率恢复以及系统稳定性具有重大影响。

快速投切电容器是指在变电站(220kV及以上电压等级)内快速投切无功控制装置控制的低压电容器组，可通过改造站内低压电容器组的监控系统得到。快速投切电容器能够在系统发生故障导致电压跌落时快速投入(响应时间一般在0.1秒左右)，能够给系统提供动态无功支撑，有效提高系统的暂态电压稳定性。受端电网变电站(220kV及以上电压等级)内一般配置有大量低压电容器组，因此快速投切电容器能够以较低的成本提高系统暂态电压稳定性，具有较好的应用推广潜力。

在受端系统合适的位置配置合适容量的快速投切电容器，能够以较低的经济代价在受端交流系统故障期间以及故障切除后提供有效的无功电压支撑，改善直流输电系统功率恢复情况，提高系统的电压稳定性。因此如何选择快速投切电容器的配置站点和配置容量，使得快速投切电容器发挥最大效用，具有重要的实际意义。

发明内容

基于此，本发明提出一种快速投切电容器的配置方法和系统，基于统计学中的正交试验理论，采用量化分析手段，快速确定配置站点和配置容量，使快速投切电容器发挥最大效用。

为实现上述技术目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一种快速投切电容器的配置方法，包括如下步骤：

根据受端系统的仿真模型确定故障集，并确定若干个待配置快速投切电容器的候选站点；

针对受端系统所对应的区域，利用电力系统机电暂态仿真程序得到在所述故障集下暂态电压失稳的薄弱站点集；

利用电力系统机电暂态仿真程序获得各个所述候选站点对所述薄弱站点集中各站点电压的V-Q灵敏度，并根据所述V-Q灵敏度的大小确定待配置快速投切电容器的配置站点集；

根据所述配置站点集中各站点的单组电容器的容量和最大可配置组数，利用正交试验方法得到若干个候选容量配置方案，并获取各个候选容量配置方案的综合系数指标；

根据综合系数指标的大小从候选容量配置方案中选择最佳容量配置方案。

以及一种快速投切电容器的配置系统，包括：

故障集获取模块，用于根据受端系统的仿真模型确定故障集；

候选站点确定模块，用于确定若干个待配置快速投切电容器的候选站点；

薄弱站点确定模块，用于针对受端系统所对应的区域，利用电力系统机电暂态仿真程序得到在所述故障集下暂态电压失稳的薄弱站点集；

灵敏度计算模块，用于利用电力系统机电暂态仿真程序获得各个所述候选站点对所述薄弱站点集中各站点电压的V-Q灵敏度；

配置站点确定模块，用于根据所述V-Q灵敏度的大小确定待配置快速投切电容器的配置站点集；

候选方案生成模块，用于根据所述配置站点集中各站点的单组电容器的容量和最大可配置组数，利用正交试验方法得到若干个候选容量配置方案；

综合系数指标计算模块，用于获取各个候选容量配置方案的综合系数指标；

配置方案生成模块，用于根据综合系数指标的大小从候选容量配置方案中选择最佳容量配置方案。

本发明基于正交试验理论，采用量化分析手段，以综合系数指标指导确定快速投切电容的配置站点和配置容量。本发明应用于受端系统，能够兼顾故障下对各电压薄弱站点的无功电压支撑和配置方案的经济性，得出有效的快速投切电容器的配置方案，有效提高系统的暂态电压稳定性。具体说来，本发明具有以下技术效果：(1)本发明充分考虑了对电压薄弱站点的无功电压支撑；(2)本发明采用故障集的方式考虑多种故障，分析更全面；(3)本发明兼顾了配置方案的有效性和经济性，且具备较高的灵活性。

附图说明

图1为本发明实施例中一种快速投切电容器的配置方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中一种计算V-Q灵敏度的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中一种获取综合系数指标的方法的流程示意图；

图4为本发明实施例中归一化处理的曲线示意图；

图5为本发明实施例中一种快速投切电容器的配置系统的结构示意图。

具体实施方式