[发明专利]计及负荷时序特性的配电网无功补偿方法

摘要

一种计及负荷时序特性的配电网无功补偿方法，所述方法首先根据配电网各负荷节点的负荷类型及各类负荷的用电规律，绘制典型日负荷全时序特性曲线，然后在保证电压合格的基础上，以配电网全网年度有功网损最小为目标函数，建立配电网无功规划数学模型，再通过模型的求解得到各个时间断面的配电网无功规划结果，最后根据该无功规划结果确定各个节点的无功补偿方案。本发明根据不同类型负荷典型日负荷全时序特性建立配电网无功规划模型，不仅能准确处理负荷的不确定问题，使规划结果更接近于实际，而且还充分考虑了配电网负荷需求的时序互补特性，从而节约了无功补偿设备的安装容量，提高了配电网无功规划配置的有效性。

主权项

1.一种计及负荷时序特性的配电网无功补偿方法，其特征是，所述方法首先根据配电网各节点的负荷类型及各类负荷的用电规律，绘制典型日负荷24时序特性曲线，然后在保证电压合格的基础上，以配电网全网年度有功网损最小为目标函数，建立配电网无功规划数学模型，再通过配电网无功规划数学模型的求解得到各个时间断面的配电网无功规划结果，最后根据该无功规划结果确定各个节点的无功补偿方案；补偿按以下步骤进行：a.根据配电网各节点的负荷类型、负荷大小及各类负荷的时序数据，绘制典型日负荷24时序特性曲线；b.以各节点无功补偿容量为优化变量，建立配电网无功规划数学模型：配电网无功规划数学模型所采用的目标函数为:其中，式中：Ploss_t为配电网在第t个时段负荷水平下的有功功率损耗；nd为配电网节点个数；k为电压越界惩罚因子，取正常数；ΔUi_t为在第t个时段负荷水平下的节点i的节点电压偏差，Ui_t为节点i在第t个时段的节点电压，Uimin为节点电压允许最小值，Uimax为节点电压允许最大值；等式约束方程为：式中Pi_t为节点i在第t个时段节点有功负荷；Qi_t为节点i在第t个时段节点无功负荷；Qi′_t为节点i在第t个时段无功补偿设备投入量；Ui_t为节点i在第t个时段的节点电压；Uj_t为节点j在第t个时段的节点电压；Gij、Bij为节点i、j之间的电导、电纳，由配电网网架结构和线路参数得到；θij_t为节点i、j之间第t个时段的电压相角差，j∈i，表示所有与节点i相连的节点；不等式约束方程为：式中：Qj_t为在第t个时段补偿点j的无功补偿投入容量；Tg_t为在第t个时变压器g的变比；Qjmin为补偿点无功补偿容量下限；Qjmax为补偿点无功补偿容量上限；nu为装设补偿设备的节点数；Tgmin为变压器变比下限；Tgmax为变压器变比上限；nt为可调压变压器台数；c.对上述配电网无功规划数学模型进行求解，得到配电网无功规划结果，即配电网各节点24个时间断面应投入的无功补偿容量；d.根据求得的配电网无功规划结果，确定各节点无功补偿设备的安装容量；根据配电网无功规划结果确定各节点无功补偿设备安装容量的具体方法为：①若某节点24个时间断面的无功补偿容量都等于零，则该节点不装设无功补偿设备；②若某节点无功补偿容量大于零，则24个时间断面中无功补偿容量的最小值为该节点固定无功补偿设备的安装容量，24个时间断面中无功补偿容量的最大值与最小值的差值为该节点可投切无功补偿设备的安装容量；所述配电网的电力负荷类型有四种，分别为工业负荷、商业负荷、市政生活负荷和农业负荷，以各节点无功补偿容量为优化变量，建立考虑分类负荷时序特性的配电网无功规划数学模型。