[发明专利]低压配网的无功补偿控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电气工程技术领域，具体涉及一种低压配网的无功补偿控制方法及装置。

背景技术

现有配电系统中，低压配网（指400V网络）由于电压等级低，其损耗要远高于其他电压等级，而解决损耗问题最有效的办法就是进行无功补偿。目前在我国低压配网中使用电容器补偿方式进行无功补偿是应用最为广泛的方法。具体而言，电容器补偿是指控制电容器投入和切除（简称投切）来实现对配电网的无功补偿。目前，对于电容器投切的控制策略主要有基于电压控制和无功功率控制等。电压控制是以电压作为控制目标的控制方法，多用于集中负荷点的电压调整；无功功率控制是指以无功功率作为电容器投切判据的控制方法。

目前，实现对配电网的电压无功功率控制主要通过配电网中的变电站来实现。现有技术对变电站的电压无功功率控制采用的是九区图（如图1所示）控制方法，其控制策略是:首先，按照固定的电压和无功功率上下限将电压—无功平面划分为“井”字形的9个区域形成九区图；然后，结合自动电压控制（Automatic voltage control，AVC）系统实现对变电站的电压无功功率控制，该过程具体包括：由AVC系统采集实时电压、实时无功数据；将采集到的所述实时电压、实时无功数据分别和所述九区图的电压限值、无功限值比较，确定当前系统运行点在所述九区图中对应的坐标位置；根据所述坐标位置确定对应的控制方法，并依据该控制方法选择通过无功补偿装置或通过调节变压器档位对变电站做电压无功功率控制。

其中，无功补偿装置包括静态补偿装置和/或动态补偿装置等，使用无功补偿装置对变电站做电压和无功功率控制，具体而言，就是通过投切无功补偿装置中的电容器增加或减少变电站的电压和/或无功功率。

申请人在实施本发明时发现上述现有技术至少存在以下技术问题：

当基于上述现有技术利用九区图对变电站进行电压无功功率控制时，若AVC系统运行点处于应投入电容区域（1、2、3、8区）和应切除电容区域（4、5、6、7区）的边界处（例如4区和3区的边界处、7区和8区的边界处）附近且投切电容器造成的电压或无功改变量过大时，由于九区图中区与区之间的边界只是一条直线，所以容易出现：按照九区图对应的控制策略要求无功补偿装置投入电容器，而投入后出现过补偿又再次要求电容器切除的投切震荡现象；或按照九区图对应的控制策略要求无功补偿装置切除电容器，而切除后出现欠补偿又再次要求电容器投入的投切震荡现象，造成无功补偿装置投入和切除电容的频繁切换，降低无功补偿装置的运行能力，使无功补偿装置使用寿命降低。

例如，AVC系统按照九区图对应的控制策略要求无功补偿装置投入电容器，而投入后出现过补偿又再次要求电容器切除。参见图2所示，当AVC系统运行到A点位置（位于ΔU小区，ΔU为投入一组电容器所引起电压的最小变化量），该A点位置对应九区图的4区。根据4区对应的控制方案，无功补偿装置将投入一组电容器进行无功补偿；投入电容后，电压升高，而ΔU为投入一组电容器所引起电压的最小变化量，投入电容器后可能出现过补偿使AVC系统运行点进入3区；再根据3区的控制方案，下调分接头降压，若降压后电压没有回到正常状态，切除电容器，而切除电容器可能使运行点又回到ΔU小区，如此反复，从而产生无功补偿装置的投入和切除电容器的震荡动作，造成投切震荡。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种低压配网的无功补偿控制方法，所述方法包括：

采集低压配网的实时电压、实时无功数据；

获取所述低压配网的九区图；

获取电容器投切配置表；

将采集到的所述实时电压、实时无功数据分别和所述九区图中的电压上/下限值、无功上/下限值比较，确定当前系统运行点在所述九区图中对应的运行点坐标；

匹配所述运行点坐标与所述电容器投切配置表中的区域标识，确定对应的投切控制方法并执行；