[发明专利]一种基于负荷P-U特性的负荷功率优化方法

说明书

本发明公开一种基于负荷P‑U特性的负荷功率优化方法。通过现场采集的电压和功率数据，得到负荷P‑U特性曲线，依据此曲线对无功补偿进行优化，提高功率因数，减少损耗。其主要特点是，采集各个选点的功率和电压数据，通过仿真综合得到负荷P‑U特性曲线。由功率、电压数据得到各点在相同条件下的ΔP,ΔU,结合负荷P‑U特性曲线，收集ΔP/ΔU数值较大的若干个点的电压，代入目标函数中，在满足各自的潮流方程情况下，运用分步优化的方法得到优化的无功补偿点。

技术领域

本发明属于电力系统分析领域，涉及电力系统潮流计算与分步优化方法。

背景技术

当前，由于人们的日常生活用电量不断增加，并且大功率电器较多，因此使得许多配电台区的感性负载大幅度上升，降低了负荷功率因数。如果我们只依靠发电机来提供无功功率的话，电力系统中之间由于无功功率不断地来回地交换会引起发电、输电及供配电设备上的电压损耗及功率损失，况且发电机发出的所有功率等于有功功率与无功功率的矢量和，提供的无功功率多时，提供的有功功率就少了，这种运行方式也是很不经济的。

因此需要在配电台区合适的点上装置无功补偿设备，使其能够就地补偿，减少网络中的线损。

基于负荷P-U特性曲线能够快速有效地找到可能布置点，通过分步优化方法能够找到最合适的设置点，经济高效地提高了负荷功率因数，减少了损耗。

发明内容

发明目的：为了运用负荷P-U特性曲线找到若干ΔP/ΔU较大的关键节点，再通过优化方法找到几个最合适的点装置无功补偿设备，提高功率因数，减少损耗，本发明提出一种基于负荷P-U特性的负荷功率优化方法。

本发明的提供的技术方案为提供一种基于负荷P-U特性的负荷功率优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步、通过采集各个选点的功率和电压数据，通过仿真综合得到负荷P-U特性曲线；

第二步、由功率、电压数据得到各点在相同条件下的ΔP,ΔU,结合负荷P-U特性曲线，收集ΔP/ΔU数值较大的若干个点的电压，代入目标函数中，在满足各自的潮流方程情况下，运用分步优化的方法得到优化的无功补偿点；

第三步、按照不同的延时预设控制时间，在相应的无功补偿点上进行设备安装。

所述的目标函数的数学表达式为：

式中U₁₀，U₂₀，U₃₀分别为高峰，正常和低谷时期的额定电压值，c₁,c₂,c₃则为加权参数。

所述的各个选点为选取现场能够同时测量电压和功率的点。

所述的分步优化的方法为先把一个点的数据代入目标函数F(X)中，此时可得到一个值a₀＝F(X₀)。然后再加入一个点，并把这两个点的数据同时代入目标函数F(X)中，可以得到一个值a₁＝F(X₁)，以此类推，当|a_n-a_n-1|的值比较小时(也即增加一个点的数据已无明显变化)，此时的选点为最优。

所述的各自的潮流方程的数学表达式为：

其中，分别为选点a,b,c三相电压，并且对称，相差120°相位角，而Y₁,Y₂,Y₃为选点相应的导纳。