[发明专利]一种220kV变电站无功装置配置方法

说明书

一种220kV变电站无功装置配置方法，包括以下步骤：数据输入、建立数据库、功率因素计算、无功配置计算和后处理。数据输入由用户输入变电站及其进出线线路信息；数据库包括电缆线路的参数信息；功率因素计算通过结合变电站及其进出线线路参数信息开展变电站功率因素计算，据此判断变电站是否需要配置无功设备；无功配置计算，在不同负荷运行工况下进行迭代计算，得到精度较高的无功配置容量值；后处理，用于对容性和感性无功配置结果输出。本发明能够准确计算变电站所需无功设备的配置，提高变电站功率因素和电压合格率。

技术领域

本发明涉及无功装置领域，尤其涉及一种220kV变电站无功装置配置方法。

背景技术

无功平衡是保证电力系统电压质量稳定的前提基础，科学化的电压控制与无功补偿既能保证电压质量，还能保障电力系统的安稳运行。无功配置不合理对电力系统危害极大，不仅会影响电力设备运行，还会对电力系统的安全稳定运行带来风险，甚至引起系统电压崩溃。

长期以来，人们关注普遍集中在由无功缺乏而造成的电压偏低、网损偏大和可能导致的电压崩溃事故上。但随着城市电缆线路在电网中的大量使用，在负荷低谷期间，无功难以就地平衡，引起电压偏高甚至严重越限，线路无功流动增大导致网损增大等日益突出问题。但现有变电站无功补偿计算方法的文献，对于220kV变电站工程无功容量配置计算，其容性无功补偿配置主要按照主变容量的10％～25％比例再结合地区实际运行经验进行配置，对于感性无功配置按照出线电缆充电功率总和进行估算。另外，有学者通过电网建模的方法对某个区域的无功进行优化配置，该方法需要对区域电网进行准确建模，但是该方法分析的准确性受制于电网模型的建模精度，而且整个过程耗时较长。因此，快速准确配置变电站的无功装置容量对于电网的安全、稳定、经济运行都有着十分重要的意义。

为解决估算法不精确和电网建模法周期长的缺点，本发明提供了一种220kV变电站无功装置配置方法。

本发明的技术方案为:包括以下步骤：

S1、数据输入；由用户输入变电站及其进出线线路参数信息，包括变压器台数，变压器容量、变压器阻抗电压百分数、变压器空载电流百分数、负荷容量、负荷功率因素、进出线电缆型号、进出线电缆长度、单组无功设备容量、迭代计算精度、高峰负荷时变电站功率因素要求值、低谷负荷时变电站功率因素要求值；

S2、建立数据库；包括10kV～220kV电缆参数信息，电缆参数信息包括电缆导体截面和电缆线芯电容值；

S3、功率因素计算；首先根据步骤S1和S2中的数据，利用高峰负荷/低谷负荷时的功率因素模型，分别计算变电站在高峰负荷和低谷负荷时的功率因素，由此判断变电站是否需要配置无功设备；当变电站在高峰负荷和低谷负荷下的功率因素均满足要求，则无需配置无功设备，计算结束；不满足要求，则转入下一步骤；

S4、无功配置计算；首先求得无功补偿计算值，按此无功补偿计算值进行无功设备容量的配置，并根据高峰负荷/低谷负荷时无功补偿后的功率因素计算模型，求得无功补偿后的功率因素；

然后返回重新开始计算，此时计算用的无功补偿值为原无功补偿值±迭代计算精度，由此开始循环计算，直至功率因素由不合格变为合格或由合格变为不合格；

结束计算，输出功率因素合格/不合格的无功补偿值和功率因素不合格/合格的最新无功补偿值，对这两个值进行插值计算，得出无功配置容量数值。

S5、后处理；用于开展容性和感性无功配置计算和结果输出。

步骤S3中，

变电站在高峰负荷时的功率因素模型为：