[发明专利]一种110kV变电站无功设备容量计算方法

说明书

一种110kV变电站无功设备容量计算方法，包括数据输入、数据处理、功率因素计算、无功设备容量计算和后处理；数据输入由用户输入变电站及其进出线线路信息；数据处理主要对电缆线路的信息进行计算；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；无功设备容量计算，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

本发明涉及无功设备领域，尤其涉及一种110kV变电站无功设备容量计算方法。

背景技术

随着110kV电网的规模逐步扩大,无功设备的配置因素影响随之改变，例如城市供电电缆越来越多，低谷负荷期间无功倒送，峰谷负荷差较大等等。目前一些局部地区感性无功补偿配置不足，低谷负荷时无功倒送严重，影响了电网供电电能质量，降低了电网运行的经济性。

关于无功设备容量的配置计算，人们开展了如下设计和计算工作：

一是电网规划设计人员根据运行经验进行110kV变电站无功补偿容量配置，但是该方法提出的无功设备配置方案与设计人员的经验和设计水平密切相关，计算结果具有很强的主观性，容易出现过补偿或欠补偿的情况。

二是依照国内相关标准规范给出的110kV变电站无功设备配置原则进行计算，容性无功总容量按主变容量的10％～30％进行配置，感性无功总容量一般按线路充电功率的总和配置。该配置原则给定的容性无功配置范围较宽，难于针对某个具体变电站提出准确的容性配置方案，而感性无功配置的原则不适用于无功倒送较为严重或功率因素较低的变电站，该方法存在容性无功配置不合理或者感性无功补偿过低等问题。

三是基于无功建模算法对某个区域的变电站进行建模仿真计算，该方法需要对整个片区的变电站、线路、发电场站等进行建立仿真模型，工作量较大，并且计算精度依赖于模型的准确程度，难以推广应用于具体工程中。

发明内容

为解决经验法主观性强、规范标准配置范围宽和无功建模法使用复杂的缺点，本发明提供了一种方便计算，操作可靠的110kV变电站无功设备容量计算方法。

本发明的技术方案为：包括以下步骤：

S1、数据输入；

S2、数据处理；

S3、功率因素计算；

S4、无功设备容量计算；

S5、后处理；

S6、完成。

步骤S1中，

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；

当用户未输入功率因素要求值时，数据输入则默认高峰负荷时变电站功率因素要求值≥0.95，低谷负荷时变电站功率因素要求值≤0.95。

步骤S2中，

数据处理包括对10kV～110kV电缆参数信息进行计算得出电缆的充电功率。

步骤S3中的功率因素计算包括以下步骤：

首先，根据数据输入和数据处理后的数据，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；

其中，变电站在高峰负荷时的功率因素模型为：