[发明专利]动态无功补偿装置的优化配置方法

权利要求书

1.一种动态无功补偿装置的优化配置方法，包括如下步骤：

S1.根据研究区域的电网结构和已经装设的无功补偿装置，确定研究区域内的暂态电压失稳隐患区域；

S2.仿真分析步骤S1确定的暂态电压失稳隐患区域相关线路负载，输出线路负载超过额定值80.0％的线路列表，并在得到的线路列表中选取重潮流线路故障组成故障集，同时根据动态无功补偿装置的设置原则，在隐患区域中初步确定动态无功补偿装置的候选接入点；

S3.根据研究区域在不同运行状态下对应的感应电动机负荷比例模型，测试步骤S2确定的故障集中所有故障情况下暂态电压失稳隐患区域的各电压等级母线暂态响应情况；

S4.根据步骤S3得到的故障情况下暂态电压失稳隐患区域的各电压等级母线暂态响应情况，在步骤S2确定的动态无功补偿装置的候选接入点分别装设动态无功补偿装置时，采用试凑法得到不同负荷模型、不同故障情况下，保证研究区域暂态电压稳定所需装设的无功补偿容量，同时统计各个动态无功补偿装置候选接入点的容量需求范围；

S5.根据步骤S4得到的各个动态无功补偿装置候选接入点的容量需求范围，选定无功补偿容量需求范围最小的接入节点并确定其为最终动态无功补偿装置的接入节点；

S6.根据步骤S5确定的接入节点，从容量需求范围内选取若干组候选容量，同时记录各个候选容量情况下、故障集中所有故障情况下，暂态电压失稳隐患区域内各节点的电压暂降幅值和持续时间；

S7.根据步骤S6得到的电压暂降幅值和持续时间，计算各个候选容量的投资回报率，从而选取投资回报率最高的容量作为最终的动态无功补偿装置容量。

2.根据权利要求1所述的动态无功补偿装置的优化配置方法，其特征在于步骤S1所述的确定研究区域内的暂态电压失稳隐患区域，具体为基于研究区域的电网结构和已装设的无功补偿装置，分析夏季最大运行方式和冬季最大运行方式下的电压分布情况和内部各地区间的有功功率和无功功率传输情况，从而将低电压区域和大无功缺口的电网受端确定为暂态电压失稳隐患区域。

3.根据权利要求2所述的动态无功补偿装置的优化配置方法，其特征在于步骤S4所述的采用试凑法得到无功补偿容量，具体为采用如下规则进行无功补偿容量的试凑：无功补偿容量必须保证故障集中所有故障发生后，暂态电压失稳隐患区域内所有500kV、220kV、110kV、35kV母线中电压恢复最慢的母线，其电压能在故障发生后1s内回升到0.75p.u.。

4.根据权利要求3所述的动态无功补偿装置的优化配置方法，其特征在于步骤S7所述的计算各个候选容量的投资回报率，具体为采用如下算式计算投资回报率ROI：

式中ROI为投资回报率，R₀为装设动态无功补偿装置前的年电压暂降损失费用，R_S为装设无功补偿装置后的年电压暂降损失费用，I为装设无功补偿装置的投资费用。

5.根据权利要求4所述的动态无功补偿装置的优化配置方法，其特征在于所述的年电压暂降损失费用，为以故障集中的事故下各母线的年暂降费用之和代替实际的暂降费用得到。

6.根据权利要求5所述的动态无功补偿装置的优化配置方法，其特征在于所述的年电压暂降损失费用，具体为采用如下公式计算得到：

式中R为年电压暂降损失费用，N为年电压暂降次数，n为故障类型总数，P_i为第i类故障引起的电压暂降次数占年暂降次数的比例，E_i为第i类故障下的电压暂降损失费用。

7.根据权利要求6所述的动态无功补偿装置的优化配置方法，其特征在于所述的装设无功补偿装置的投资费用，具体为采用如下算式计算得到：

I＝ρ(γ×f+δ×q)

式中I为装设无功补偿装置的投资费用；ρ为投资回报率；γ为是否安装动态无功补偿装置的标记，装设时为1，不装设时为0；f为设备安装费用；δ为设备装置的单价；q为装设动态无功补偿装置的容量。