[发明专利]一种高压配电网电压无功配置与运行状态的评估方法

权利要求书

1.一种高压配电网电压无功配置与运行状态的评估方法，该方法包括如下步骤：①建立包括功率因数合格率这一评价指标在内的评价体系；②根据评价指标所需参数，收集高压配电网各实测数据；③运用各实测数据和与之对应的评价指标，对该高压配电网的电压无功配置与运行状态的进行评估；其特征在于：

所述步骤①的评价体系，是在一个典型日内针对高压配电网全网的各变压器的额定容量S_ij、容性无功补偿配置的总容量C_ij和感性无功补偿配置的总容量R_ij而建立的，其评价指标还包括：容/感性无功总容量补偿度、容/感性无功总容量负荷匹配度、以及容/感性无功单组容量配置不当率；

在所述容/感性无功总容量补偿度的评价指标中，有如下四个补偿度：

第j台变压器的容性无功总容量补偿度C_CMTj为：

CCMTj=CijSij×100%]]>

整个高压配电网的容性无功总容量补偿度C_CHDN为：

CCHDN=Σi=1mΣj=1niCijΣi=1mΣj=1niSij×100%]]>

第j台变压器的感性无功总容量补偿度C_RMTj为

CRMTj=RijSij×100%]]>

整个高压配电网的容感性无功总容量补偿度C_RHDN为：

CRHDN=Σi=1mΣj=1niRijΣi=1mΣj=1niSij×100%]]>

其中，j＝1，2，…n_i，n_i为每一变电站中的变压器台数；i＝1，2，…m，m为高压配电网内的变电站数量；

在所述容/感性无功总容量负荷匹配度的评价指标中，有单台变压器及整个高压配电网容性无功总容量负荷匹配度L_MDOC和单台变压器及整个高压配电网感性无功总容量负荷匹配度L_MDOR两项，它们分别为：

LMDOC=TLCN×100%]]>

LMDOR=TLRN×100%]]>

其中，N为典型日内的数据采集时刻数；T_LC为典型日内的容性无功总容量满足功率因数考核要求的时刻数，T_LR为典型日内感性无功总容量满足功率因数考核要求的时刻数，这两个满足功率因数考核要求的时刻数的确定步骤如下：先均置初值为T_LC＝0、T_LR＝0，然后对每个时刻无功总容量是否满足功率因数考核要求进行评价，如果满足要求则T_LC(或T_LR)＝T_LC(或T_LR)+1，不满足则不累加，然后继续评价下一时刻；对每个时刻无功总容量是否满足功率因数的考核方法是，设在某时刻k时，变电站i的第j台变压器的有功、无功负荷分别为P_ij-k、Q_ij-k，功率因数考核上下限为全网的有功、无功负荷及无功损耗分别为P_k、Q_k、L_k；对于单台变压器，当或则k时刻为满足要求的时刻，即T_LC(或T_LR)＝T_LC(或T_LR)+1；对于高压配电网，当或则k时刻为满足要求的时刻，即T_LC(或T_LR)＝T_LC(或T_LR)+1；

在所述容/感性无功单组容量配置不当率的评价指标中，有容性无功单组容量配置不当率I_ROSC和感性无功单组容量配置不当率I_ROSR两项，它们分别为：

IROSC=TICN×100%]]>

IROSR=TIRN×100%]]>

其中，T_IC为典型日内的容性无功单组容量无论投入还是切除都不能满足功率因数要求的时刻数，T_IR分别为典型日内感性无功单组容量无论投入还是切除都不能满足功率因数要求的时刻数，这两个不能满足功率因数要求的时刻数的确定步骤如下：先均置初值为T_IC＝0、T_IR＝0，然后对每个时刻无功总容量是否满足功率因数考核要求进行评价，如果满足要求则T_IC(或T_IR)＝T_IC(或T_IR)+1，不满足则不累加，然后继续评价下一时刻；对每个时刻无功总容量是否满足功率因数考核的方法是，设在某时刻k时，变电站i的第j台变压器的容/感性无功单组容量分别为C_S-ij、R_S-ij，高压侧流过的有功、无功功率分别为P_ijH-k、Q_ijH-k，则对于单台变压器，当且或且则k时刻为容性(Q_S-ij＝C_S-ij时)或感性(Q_S-ij＝R_S-ij时)无功单组容量无论投还是切都不能满足功率因数要求的时刻，即T_IC(或T_IR)＝T_IC(或T_IR)+1；

在步骤③的所述评估中，对于容/感性无功总容量补偿度的评价指标来讲，其中的第j台变压器的容性无功总容量补偿度C_CMTj，于220kV电压等级的变电站中在10％～25％之间为合格，于110kV电压等级的变电站中在10％～30％之间为合格；整个高压配电网的容性无功总容量补偿度C_CHDN在10％～25％间为合格；第j台变压器的感性无功总容量补偿度C_RMTj和整个高压配电网的容感性无功总容量补偿度C_RHDN在5％～10％间为合格；

对于容/感性无功总容量负荷匹配度的评价指标来讲，其中的单台变压器及整个高压配电网容性无功总容量负荷匹配度L_MDOC和单台变压器及整个高压配电网感性无功总容量负荷匹配度L_MDOR均为100％，则表明完全满足该典型日的功率因数考核要求；两者越小，则表明所配置的容/感性无功补偿总容量对负荷的匹配程度越低，即现有容/感性无功补偿总容量配置不充分，需要考虑增加配置；

对于容/感性无功单组容量配置不当率的评价指标来讲，其中的容性无功单组容量配置不当率I_ROSC和感性无功单组容量配置不当率I_ROSR均为0％，则表明所配置的容/感性无功单组容量配置能完全满足该典型日的功率因数考核要求；两者越大，则匹配程度越低，即表明现有的容/感性无功单组容量配置不当，需要考虑重新配置该变压器的单组容量。

2.根据权利要求1所述高压配电网电压无功配置与运行状态的评估方法，其特征在于，在步骤①建立的所述评价体系中，还有容/感性无功总容量缺额的评价指标，分别为：

单台主变压器或全网的容性无功总容量缺额C_RTCS

C_RTCS＝Q_H-Q_Nmax

单台主变压器或全网的感性无功总容量缺额R_RTCS

R_RTCS＝Q_Nmin-Q_H

其中，Q_H为实际运行状态下的无功功率，Q_N max为满足功率因数考核要求下限的无功功率，Q_Nmin为满足功率因数考核要求上限的无功功率；

在步骤③的所述评估中，单台主变压器或全网的容性无功总容量缺额C_RTCS和单台主变压器或全网的感性无功总容量缺额R_RTCS都为0时，表明单台变压器或全网不存在容/感性无功不足的问题；如果该指标为非零正数，则表明单台变压器或全网存在无功总容量不足的问颗，且数值越大表明无功缺乏程度越严重。