[发明专利]多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法及系统

说明书

本公开属于配电网技术领域，提供了一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法及系统，包括以下步骤：获取用户补偿层的总无功缺额和配电台区层的配变侧总无功缺额；计算配电线路层的总无功需求；确定主变电层的最大无功缺额，补偿配电网的无功损耗。本公开各级无功补偿优先考虑本层级的无功就地平衡，兼顾变电站层、配电线路层、配电台区层、用户补偿层四个配电网层级之间的协同配合，在配电网各电压等级间形成四级联动，最大程度实现无功就地平衡优化，减少配电线路上无功功率的流动，有效实现配电网降损。

技术领域

本公开属于配电网技术领域，具体涉及一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

无功功率是储能元件(电容、电感)进行电场能与磁场能周期性转换的功率。当系统出现无功功率缺额时，会造成系统电压偏低，降低发供电设备效率，增加电网损耗，严重时甚至可能导致系统电压的崩溃；当系统出现无功功率过补偿时，会造成系统电压升高，负荷低谷时可能会引起无功倒送，同样会增加电网损耗，这就要求在电网规划和运行中，必须重视无功平衡优化及枢纽节点的电压支撑。

电网中的电力负荷大部分属于感性负荷，此类负荷在运行过程中需要消耗大量无功功率，若本地没有足够的可供投入的无功补偿设备，或存在无功过补偿现象，无法实现无功就地平衡，则无功功率会在各级输变电设备间流动，产生有功损耗。因此，无功平衡优化对降低电网损耗具有重要意义。

无功平衡优化降损是指通过合理规划电网变电站层、配电线路层、配电台区层、用户补偿层各级无功补偿点位置、优化补偿容量、提升现有无功补偿装置利用效率等无功平衡优化手段，使传输线上流动的无功功率减少，是实现电网降损的重要途径。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提出了一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法及系统，采用自下而上、分层分区、就地平衡的原则，各级无功补偿优先考虑本层级的无功就地平衡。根据功率由电网向用户的传输方向，配电网补偿层级可分为变电站层、配电线路层、配电台区层、用户补偿层。变电站层包括主变压器、电抗器及电容器等无功补偿设备；配电线路层包括配电线路、线路补偿电容器、线路调压器等设备；配电台区层配电变压器、电容器等设备；用户补偿层包括用户用电负荷及随机补偿电容器。多层级协同补偿兼顾变电站层、配电线路层、配电台区层、用户补偿层四个配电网层级之间的协同配合，在配电网各电压等级间形成四级联动，最大程度实现无功就地平衡优化，减少配电线路上无功功率的流动，有效实现配电网降损。

根据一些实施例，本公开的第一方案提供了一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法，采用如下技术方案：

一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法，包括以下步骤：

获取用户补偿层的总无功缺额和配电台区层的配变侧总无功缺额；

根据用户补偿层、配电台区层的协同补偿配置情况以及配电线路的运行数据，计算配电线路层的总无功需求；

根据用户补偿层、配电台区层、配电线路层的协同补偿配置情况以及变电站的运行数据，确定变电站层的最大无功缺额，补偿配电网的无功损耗。

作为进一步的技术限定，在获取用户补偿层的总无功缺额的过程中，通过用户电表所计量的数据得到用户生产时段负荷平均有功功率，得到补偿前平均功率因数，设定优化后预期达到的功率因数，计算得到用户补偿层的总无功缺额。

进一步的，通过用户电表所计量的数据得到用户补偿前平均功率因数，根据电网公司对用户的功率因数考核要求，针对不同用户容量，设定优化后预期达到的功率因数。