[发明专利]一种配电低压补偿设备优化配置方法及设备

说明书

本发明涉及一种配电低压补偿设备优化配置方法及实施该方法的设备，优化配置方法包括以下步骤S01建立配电网系统中电压不合格节点集合；S02计算电压不合格节点集合中各不合格节点在安装电压调节设备后，其余节点对电压调节节点的节点电压灵敏度；S03得到的节点电压灵敏度计算各节点电压综合调节能力；S04建立约束条件，计算在电压综合调节能力最大的电压不合格节点安装电压调节设备所需的设备视在容量；S05重新计算配置低电压补偿和设备后的配电网潮流，获取安装低压补偿设备后的电压不合格节点集合，重复步骤S04‑S05至电压不合格节点集合中节点数为零。本发明在保证电压满足标准的前提下，获取设备的最优配置地点和配置容量数据。

技术领域

本发明属于配电网技术领域，尤其涉及一种配电低压补偿设备的优化配置方法。

背景技术

近年来，随着用户对电能质量要求的提高，配电网低电压越限问题越来越得到关注。部分配电网由于建设年限长，负荷增长速度快及负荷特性发生变化，在用户侧出现电压不稳定、电压越限等问题。为治理配电网低电压越限问题，通常是在电压过低的节点安装电压调节设备或无功补偿设备，通过提高配电变负荷侧电压或者减少线路无功功率的流通，以达到提升电压的目的。但仅依靠改变配电变变比和加装无功补偿设备无法解决电压波形性越限、电压瞬变等问题，电力电子型电压调节设备由于电压调节方式灵活、速度快、调节质量好、可提供电能治理的多种解决方案而逐渐得到推广应用。由于电力电子型低压补偿设备造价较高，对于配电长线路或结构复杂线路，在各个电压过低节点加装设备，投运设备数量增加，将导致投资和运维成本的增加。配电低压补偿设备接入电网，作为交流电网的一部分，将改变系统的电压分布，因此，可以对低压补偿设备的配置进行优化，在保证电压满足标准的前提下，获取设备的最优配置地点和配置容量数据。

配电网线路拓扑结构复杂，电源的分布、各节点连接的用户负荷特性以及负荷分布等都存在多种可能，因此，仅依靠简单判断无法解决电力电子型电压调节设备的优化配置问题。

发明内容

本发明针对配电低压补偿设备工程应用中的设备优化配置问题，提出一种基于节点电压调节能力的配电低压补偿设备优化配置方法，该方法提出节点电压综合调节能力的概念，对配电网中的各节点计算电压调节灵敏度，获取节点电压综合调节能力值，根据节点的电压综合调节能力排序和设备规格，给出设备配置的优化配置方案。

为了解决上述问题，所采取的技术方案为：一种配电低压补偿设备优化配置方法，包括以下步骤：

S01建立配电网系统中电压不合格节点集合；

S02计算电压不合格节点集合中各不合格节点在安装电压调节设备后，其余节点对安装电压调节设备节点的节点电压灵敏度；

S03根据步骤S02中得到的节点电压灵敏度计算各不合格节点的电压综合调节能力；

S04提取不合格节点中电压综合调节能力最大的节点，根据配电网电压允许波动范围和电压调节设备调节能力范围建立约束条件，在不合格节点中电压综合调节能力最大的节点安装电压调节设备；

S05重新计算配置低电压补偿和设备后的配电网潮流，获取安装低压补偿设备后的电压不合格节点集合；

S06重复步骤S04-S05至电压不合格节点集合中节点数为零。

进一步的，步骤S04中对电压综合调节能力最大的节点配置电压调节设备后，该节点电压满足配电网电压允许波动范围，区域内所有节点电压不超过上限允许值。

进一步的，步骤S04中设备视在容量根据式(1)获得：

式1中，Ss为电压调节设备的设备视在容量；S_N为线路流通计算功率，取该线路在最大运行方式下流过的功率；V_s为电压调节设备的实际电压调节能力；V_N为线路额定电压。