[发明专利]一种110kV变电站无功装置补偿优化计算方法

权利要求书

1.一种110kV变电站无功装置补偿优化计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采集变电站数据，包括基本参数、运行数据和无功补偿情况；

其中，基本参数包括变压器台数，变压器容量、变电器阻抗电压百分数、变压器空载电流百分数和现有补偿装置配置；

运行数据包括某个历史时间区间的变电站有功负荷和无功负荷，历史时间区间可由用户来进行设置；筛除不合格的运行数据：剔除低谷负荷期间投切电容器的运行数据，剔除高峰负荷期间投切电抗器的运行数据；

无功补偿情况包括高峰负荷时未投入运行的容性补偿装置总容量，低谷负荷时未投入运行的感性补偿装置总容量；

S2、功率因素诊断，对步骤S1的运行数据进行计算分析，根据高峰/低谷负荷期间功率因数诊断模型，筛查出高峰/低谷负荷期间不合格的运行数据；

S3、无功优化计算，构建容性/感性无功补偿优化模型，根据不合格运行数据计算容性/感性无功容量值；

建立容性/感性功率因素检验模型，对容性/感性无功容量值进行检验，得到检验合格后的容性/感性无功容量值，

如变电站有补偿装置未投入使用，检验后的容性/感性无功容量值需扣除未投入的补偿装置容量，得到容性/感性无功补偿优化值；

重复上述计算，直至所有不合格运行数据全部优化计算结束；

S4、优化结果处理，获取步骤S3中的容性/感性无功补偿优化值，取其最大值并结合用户指定的单组补偿装置容量，计算得到无功补偿配置；

S5、完成。

2.根据权利要求1所述的一种110kV变电站无功装置补偿优化计算方法，其特征在于：步骤S2中，

高峰负荷期间功率因数诊断模型为：

式中：为高峰负荷期间功率因数；P为低压侧有功值；Q为低压侧无功值；Q_c’为未投切容性无功设备容量；U_d％为变压器阻抗电压百分数；S_N为变压器容量；I₀％为空载电流百分数；

低谷负荷期间功率因数诊断模型为：

式中：为低谷负荷期间功率因数；P为低压侧有功值；Q为低压侧无功值；Q_L^’为未投切感性无功设备容量；U_d％为变压器阻抗电压百分数；S_N为变压器容量；I₀％为空载电流百分数；

筛查过程为：首先开展负荷类型识别，主变负载率高于50％时认为高峰负荷，主变负载率低于20％时认为为低谷负荷；

高峰负荷期间功率因数高于判定为合格，小于判定为不合格；

低谷负荷期间功率因数低于为合格，高于判定为不合格；

高峰和低谷负荷期间，如无功负荷与未投切电抗器容量之和为负值均判定为不合格；

如用户未指定和默认取值：

3.根据权利要求2所述的一种110kV变电站无功装置补偿优化计算方法，其特征在于：步骤S3中，

容性无功补偿优化模型为：

式中：Q_c为容性无功优化计算值；P为低压侧有功值；Q为低压侧无功值；Q_c^’为未投切容性无功设备容量；U_d％为变压器阻抗电压百分数；S_N为变压器容量；I₀％为空载电流百分数；为高峰负荷期间功率因数要求值；

感性无功补偿优化模型为：

式中：Q_L为感性无功优化计算值；P为低压侧有功值；Q为低压侧无功值；Q_L^’为未投切感性无功设备容量；U_d％为变压器阻抗电压百分数；S_N为变压器容量；I₀％为空载电流百分数；为低谷负荷期间功率因数的要求值；

容性功率因素检验模型为：

式中：为高峰负荷时功率因素检验值；Q_c为容性无功优化计算值；P为低压侧有功值；Q为低压侧无功值；Q_c’为未投切容性无功设备容量；U_d％为变压器阻抗电压百分数；S_N为变压器容量；I₀％为空载电流百分数；

感性功率因素检验模型为：

式中：为低谷负荷时功率因素检验值；Q_L为感性无功优化计算值；P为低压侧有功值；Q为低压侧无功值；Q_L’为未投切感性无功设备容量；U_d％为变压器阻抗电压百分数；S_N为变压器容量；I₀％为空载电流百分数。