[实用新型]基于无功潮流分析的10kV线路电压无功优化补偿系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电压无功补偿装置，特别是一种基于无功潮流分析的10kV线路电压无功优化补偿系统。

背景技术

配电网是电力系统电能发、变、输、配四大必不可少环节中的最后一个向用户供电的环节，而配变压器（简称配变）则是配电网中将电能直接分配给低压用户的电力设备，是中压（35KV）、低压（10KV）配电网与用户380/220V配电网的分界点。在现有技术中，10KV无功补偿主要集中在变电站，改善了配变压器的输出电压质量，却无法兼顾输电线路上各段线路的电压状况，出现了因10KV线路首末段电压落差造成的线路电压不合格的问题。为了解决这个问题，现有的线路补偿方式大多采用在线路上固定补偿几组电容，但由于没有考虑10KV线路的无功负荷以及无功潮流变化的变化，基本上无法达到完善的补偿效果，这样的结果就形成了现在各线路之间电压不平衡，线路损耗大，末段的功率因素低，电压质量差，出现线路上相对的首段电压太高，而某段电压又太低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够优化补偿线路无功，平衡各线路上的电压，降低线路损耗的基于无功潮流分析的10kV线路电压无功优化补偿系统。

本实用新型的目的是通过以下途径来实现的：

基于无功潮流分析的10kV线路电压无功优化补偿系统，其结构要点在于，包括有配电端测量控制单元、信号传送单元、线路侧测量控制单元、开关执行机构和无功补偿单元，配电端测量控制单元包括有依序连接的配变电信号实时采集模块、数据处理控制模块和触发传送模块；线路侧测量控制单元包括有依序连接的信号收发模块、微机分析处理模块和指令传送模块，配电端测量控制单元的触发传送模块通过信号传送单元与线路侧测量控制单元的信号收发模块远程连接，线路侧测量控制单元的指令传送模块通过开关执行机构与无功补偿单元连接。

上述无功优化补偿系统的工作步骤和原理如下：

配电端测量控制单元安装于配变侧电网，其配变电信号实时采集模块与该配变侧电网连接，实时采集该电网的电压、电流等电信号参数，获取有功功率、无功功率、谐波等信息，并传送给数据处理控制模块，

数据处理控制模块基于无功潮流分析技术将所采集获得的各类电参数进行分析、计算和处理，生成无功补偿数据，并打包配电端的重要参数和无功补偿数据以及无功补偿指令等数据，通过触发传送模块传送到信号传送单元上，

信号传送单元是一种基于有线或者无线的远程数据传送单元，其将从配电侧获得的数据传送到线路侧。线路侧是指基于同一配电侧的各段线路，其信号收发模块从信号传送单元接收来自配电侧的数据，并发送到微机分析处理模块中，微机分析处理模块是一种基于无功潮流分析的微处理器，将配电侧的电信号数据根据线路电压、负荷进行分析和计算，最终获得线路侧的无功补偿量，微机分析处理模块将分析结果进行处理，获得一个无功补偿量和无功补偿投切指令等数据，通过指令传送模块将该数据传送给开关执行机构，通过开关执行机构对无功补偿单元进行指定补偿量的投切操作，完成对线路侧电压无功优化补偿。

所述的无功潮流分析是指在电力系统中的一个稳定运行状态分析，给出运行中线路上各发电机、变压器、输电线路等电力设备中发出或者输出的功率，指无功功率分布的分析。本实用新型通过获取10kV线路配电侧的各类电信号参数，并以此为主要控制依据，采用无功潮流分析的方式获得精确的无功补偿方案，并给予执行投切，优化了原有线路电压无功补偿技术方案，平衡了线路首末端的电压，改善了线路末段的电压质量，降低了线路损耗，使线路电压合格率以及线路功率因素合格率都能够达到100%。

本实用新型可以进一步具体为：

线路侧测量控制单元还包括有线路实时监测模块，其与微机分析处理模块连接。

线路实时监测模块用于实时采集并监测线路侧的各电信号参数，如电压、电流、无功功率、功率因素等等，微机分析处理模块在获得配电端测量控制单元远程传送来的无功数据后，基于无功潮流分析，将远程数据和本地数据进行综合分析计算，能够获得一个更为精确的无功补偿量，使得线路侧的无功补偿单元能够完成更好的优化补偿。

由于无功潮流分析包括了对线路的首端和末端以及用电负荷的分析，然而，本领域技术人员往往因为线路侧的电参数对无功功率影响小而不加以考虑该数据的应用。对于低压线路，因负荷、线路走廊的布线、环境因素、设备等因素，可能造成无功功率的变化，因此，在考虑了线路侧的电参数后，并对其采用无功潮流分析技术的处理后，能够使得线路侧的无功功率获得更为完善的补偿。