[发明专利]一种片区电网不同电缆化率情况下无功配置方法和系统

说明书

本发明公开了一种片区电网不同电缆化率情况下的无功配置方法和系统。无功配置既要满足规程规范的要求，又要解决电缆化率逐渐提高的新的电网形势。本发明首先计算片区电网的电缆和架空充电功率，再次根据计算片区电网的无功损耗和无功电源情况来判断片区电网的无功情况，在分析片区电网电压水平和功率因数的基础上，给出不同种类片区电网的无功配置方法，并通过仿真计算的电压波动和无功配置率等指标进行校验，确定最终的无功配置方案。本发明方便对片区电网不同电缆化率水平下的无功配置进行指导，既适用于现存片区电网的无功配置校核，也适用于规划片区电网的无功设备建设安排。

技术领域

本发明属于电力系统规划领域，尤其是一种片区电网不同电缆化率情况下电网无功配置方法和系统。

背景技术

电力系统的无功配置，是保证电压质量的基本条件。合理有效的无功配置方法，不仅能保证电压质量，而且提高了电力系统运行的稳定性和安全性，充分发挥了经济效益。

目前电网的无功规划、设计、建设、调度、运维和营销等环节均严格遵照相关规程规范要求开展工作，按照分层分区和就地平衡的基本原则进行无功资源的配置与运行调度。然而近年来，我国城市化率的逐年提高，城市规划对电力设施的建设标准要求也逐步提高，往往通过对输电线路实施“上改下”以换取发展空间；适应城镇环境综合治理城市配电网电缆化率不断攀升，致使负荷低谷期间无功电源严重过剩，出现高电压问题；为解决电网当前的无功电压问题，有必要在新型的电网运行内外部环境下思考当前无功资源配置方法存在的不适应性，提出一种能够适应电网当前甚至未来运行环境无功资源配置方法，充分发挥经济效益。

无功配置既要满足规程规范的要求，又要解决电缆化率逐渐提高的新的电网形势。目前针对不同电缆化率水平的无功配置，尚未有行之有效的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种片区电网不同电缆化率情况下电网无功配置方法，以方便对片区电网不同电缆化率水平下的无功配置进行指导。

本发明采用的技术方案为：一种片区电网不同电缆化率情况下无功配置方法，其包括步骤：

1)计算片区电网电缆充电功率和架空线路充电功率；

2)计算片区电网无功损耗和无功电源总容量；

3)判断片区电网无功情况；

4)分析片区电网电压水平和功率因数；

5)给出片区电网的无功配置方案；

6)进行无功配置方案校验；

7)按确定的无功配置方案进行无功配置。

本发明首先计算片区电网的电缆和架空充电功率，再次根据计算片区电网的无功损耗和无功电源情况来判断片区电网的无功情况，在分析片区电网电压水平和功率因数的基础上，给出不同种类片区电网的无功配置方案，并通过仿真计算的电压波动和无功配置率等指标进行校验，确定最终的无功配置方案。

进一步地，步骤1)中，单位长度电缆的充电功率计算公式如下：

式中：Q_C为电缆充电功率；X_C为电缆容性电抗；f为片区电网频率；C为电缆计算电容；U_C为片区电网平均电压；

架空线路的充电功率计算公式与电缆线路充电功率的计算公式相同。

进一步地，步骤2)中，片区电网总的无功损耗包括主变损耗、架空线路损耗和负荷无功损耗，具体计算公式如下：

∑Q_loss＝∑Q_T+∑Q_L+∑Q_load，