一種根據(jù)考核評(píng)估結(jié)果進(jìn)行站配協(xié)調(diào)的電壓無(wú)功調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)變電站與配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種 根據(jù)考核評(píng)估結(jié)果進(jìn)行站配協(xié)調(diào)的電壓無(wú)功調(diào)節(jié)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，電力系統(tǒng)終端110kV(或35kV)變電站內(nèi)及其下級(jí)配電網(wǎng)內(nèi)安裝的電壓無(wú)功 調(diào)控設(shè)備的調(diào)控判據(jù)僅根據(jù)安裝點(diǎn)處的實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立控制，變電站內(nèi)主變的分接 頭檔位的調(diào)節(jié)僅根據(jù)變電站出線側(cè)的實(shí)測(cè)電壓進(jìn)行判斷，站內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的投切僅根據(jù) 變電站進(jìn)線側(cè)的無(wú)功功率（或功率因數(shù)）進(jìn)行判斷，配網(wǎng)內(nèi)的中低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備僅根據(jù) 該設(shè)備的就地?zé)o功需求進(jìn)行投切。終端變電站與其下級(jí)配網(wǎng)之間沒(méi)有進(jìn)行相互的全網(wǎng)協(xié)調(diào) 控制，往往出現(xiàn)變電站出線側(cè)電壓、進(jìn)線側(cè)功率因數(shù)處于合格區(qū)間范圍內(nèi)，配網(wǎng)內(nèi)電壓無(wú)功 調(diào)節(jié)手段已用盡而配變電壓仍越限的情況，或者配網(wǎng)內(nèi)配變電壓處于合格區(qū)間范圍內(nèi)，變 電站調(diào)節(jié)手段已用盡而站內(nèi)電壓無(wú)功仍越限的情況，或者變電站與配網(wǎng)均滿足電壓無(wú)功考 核要求，但配電網(wǎng)的網(wǎng)損較高，還可以進(jìn)一步降低網(wǎng)損的情況。
[0003] 此時(shí)，需要變電站及其下級(jí)配電網(wǎng)充分挖掘各自的調(diào)節(jié)能力，實(shí)施變電站及其下 級(jí)配電網(wǎng)的自動(dòng)協(xié)助調(diào)整，通過(guò)全網(wǎng)調(diào)節(jié)使變電站及其下級(jí)配電網(wǎng)最大程度地滿足考核要 求，同時(shí)降低網(wǎng)損，由此提出實(shí)施"站配協(xié)調(diào)"控制來(lái)研宄與探索進(jìn)一步挖掘終端變電站及 其下級(jí)配電網(wǎng)運(yùn)行控制調(diào)節(jié)潛力的手段。
[0004] 現(xiàn)有的變電站與其下級(jí)配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制的方法，如2011年第01期《農(nóng)村電氣化》 中"變電站、線路、配變電壓三級(jí)聯(lián)調(diào)"一文，公開的方法是：首先，實(shí)時(shí)采集配變臺(tái)區(qū)低壓用 戶電壓、配變電壓無(wú)功狀態(tài)、調(diào)壓器電壓、主變電壓無(wú)功狀態(tài)，以及變電站、線路和配變的電 壓無(wú)功控制設(shè)備狀態(tài)信息；其次，按照低壓用戶、配變、調(diào)壓器、主變的順序由下級(jí)到上級(jí)分 析電壓是否越限，由上級(jí)到下級(jí)調(diào)節(jié)電壓控制設(shè)備使越限處電壓合格；然后，按照主變、線 路、配變的順序由上級(jí)到下級(jí)分析無(wú)功是否越限，由下級(jí)到上級(jí)調(diào)節(jié)無(wú)功控制設(shè)備使越限 處無(wú)功功率合格。
[0005] 但是該方法的主要缺點(diǎn)是：
[0006] 1)該方法只體現(xiàn)了當(dāng)?shù)蛪河脩粼较迺r(shí)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)變電站、線路以及配變的電 壓無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備以改善低壓用戶電壓，但沒(méi)有體現(xiàn)變電站電壓無(wú)功越限而又無(wú)法調(diào)節(jié)時(shí)， 如何通過(guò)調(diào)節(jié)配網(wǎng)中的電壓無(wú)功設(shè)備以改善變電站的電壓無(wú)功狀態(tài)，以及沒(méi)有體現(xiàn)變電站 與配網(wǎng)的電壓無(wú)功均不越限時(shí)，如何達(dá)到進(jìn)一步減小網(wǎng)損的方法；
[0007] 2)該方法首先對(duì)電壓狀態(tài)進(jìn)行判斷和調(diào)節(jié)，待電壓調(diào)節(jié)完成后，再對(duì)無(wú)功狀態(tài)進(jìn) 行判斷和調(diào)節(jié)，但實(shí)際電力系統(tǒng)中電壓與無(wú)功有著相互耦合的聯(lián)系，不能分開調(diào)節(jié)；
[0008] 3)該方法需要實(shí)時(shí)測(cè)量整個(gè)配電網(wǎng)的低壓用戶電壓、配變電壓無(wú)功狀態(tài)、調(diào)壓器 電壓、主變電壓無(wú)功狀態(tài)，以及變電站、線路和所有配變的電壓無(wú)功控制設(shè)備狀態(tài)信息，對(duì) 于配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，其測(cè)量裝置與控制裝置的安裝數(shù)量相當(dāng)龐大，帶來(lái)的安裝成本與運(yùn)行維護(hù) 成本均較大，對(duì)于實(shí)際大型配電網(wǎng)并不普遍適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠較大程度地提高終端變電 站的出線側(cè)電壓合格率和進(jìn)線側(cè)功率因數(shù)合格率，提高配電網(wǎng)內(nèi)配變低壓側(cè)的電壓合格 率，以及大幅度地降低配電網(wǎng)網(wǎng)損；并具有普遍適用性的根據(jù)考核評(píng)估結(jié)果進(jìn)行站配協(xié)調(diào) 的電壓無(wú)功調(diào)節(jié)方法。
[0010] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0011] 一種根據(jù)考核評(píng)估結(jié)果進(jìn)行站配協(xié)調(diào)的電壓無(wú)功調(diào)節(jié)方法，首先，根據(jù)變電站與 配電網(wǎng)的電壓無(wú)功狀態(tài)信息判斷變電站與配電網(wǎng)是否分別滿足預(yù)設(shè)的考核要求；然后，根 據(jù)變電站與配電網(wǎng)的考核評(píng)估結(jié)果執(zhí)行預(yù)設(shè)的站配協(xié)調(diào)控制策略。
[0012] 作為優(yōu)選，變電站與配電網(wǎng)的考核評(píng)估結(jié)果包括：
[0013] 變電站滿足電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)，配電網(wǎng)滿足電壓考核標(biāo)準(zhǔn)；
[0014] 變電站滿足電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)，配電網(wǎng)不滿足電壓考核標(biāo)準(zhǔn)；
[0015] 變電站不滿足電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)，配電網(wǎng)滿足電壓考核標(biāo)準(zhǔn)；
[0016] 變電站不滿足電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)，配電網(wǎng)不滿足電壓考核標(biāo)準(zhǔn)。
[0017] 作為優(yōu)選，當(dāng)變電站不滿足電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)，配電網(wǎng)不滿足電壓考核標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，調(diào) 控遵循的原則是：首先通過(guò)調(diào)節(jié)變電站內(nèi)電壓無(wú)功設(shè)備滿足變電站電壓無(wú)功考核要求，然 后通過(guò)調(diào)節(jié)配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備滿足配電網(wǎng)電壓考核要求，如果變電站或配電網(wǎng)仍不滿足 考核要求，則進(jìn)行相互協(xié)調(diào)控制。
[0018] 作為優(yōu)選，首先，通過(guò)調(diào)節(jié)變電站內(nèi)電壓無(wú)功設(shè)備滿足變電站電壓無(wú)功考核要求； 然后，執(zhí)行變電站滿足電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)，配電網(wǎng)不滿足電壓考核標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的控制策略；如果 變電站內(nèi)電壓無(wú)功設(shè)備再次不滿足變電站電壓無(wú)功考核要求，則計(jì)算饋線內(nèi)各區(qū)域的實(shí)時(shí) 無(wú)功需求，如果饋線內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備有調(diào)節(jié)裕度，則根據(jù)實(shí)時(shí)無(wú)功需求，按照饋線內(nèi)無(wú)功補(bǔ) 償設(shè)備所在位置處注入無(wú)功對(duì)最低或最高配變電壓處電壓的靈敏度系數(shù)由大到小的順序 進(jìn)行投入或切除，滿足配變低壓側(cè)的電壓考核要求；如果經(jīng)過(guò)上述調(diào)節(jié)后，配電網(wǎng)滿足電壓 考核標(biāo)準(zhǔn)，而變電站不滿足電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)，則執(zhí)行配電網(wǎng)滿足電壓考核標(biāo)準(zhǔn)，變電站不 滿足電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)的控制策略，否則，終止調(diào)節(jié)過(guò)程。
[0019] 作為優(yōu)選，當(dāng)變電站滿足電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)，配電網(wǎng)不滿足電壓考核標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，首先 計(jì)算饋線內(nèi)各區(qū)域的實(shí)時(shí)無(wú)功需求；
[0020] 如果饋線內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備有調(diào)節(jié)裕度，則根據(jù)歷史潮流信息，計(jì)算饋線內(nèi)低壓無(wú) 功補(bǔ)償設(shè)備所在位置處注入無(wú)功對(duì)實(shí)測(cè)配變處電壓的靈敏度系數(shù)，實(shí)時(shí)檢測(cè)配電網(wǎng)所有 10kV支線首端和末端所在配變和安裝有低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備所在配變的低壓側(cè)電壓，找到 越限的配變的低壓側(cè)電壓中最小值或最大值對(duì)應(yīng)的配變，根據(jù)饋線內(nèi)各區(qū)域的實(shí)時(shí)無(wú)功需 求，按照低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備處注入無(wú)功對(duì)該配變處電壓的靈敏度系數(shù)，由大到小的順序進(jìn) 行投入，或由小到大的順序進(jìn)行切除；配網(wǎng)內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備滿足配變低壓側(cè)的電壓考核要 求，同時(shí)變電站內(nèi)電壓無(wú)功始終滿足考核要求。
[0021] 作為優(yōu)選，當(dāng)變電站不滿足電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)，配電網(wǎng)滿足電壓考核標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，變電 站的主變出線側(cè)電壓與站內(nèi)進(jìn)線側(cè)無(wú)功的情況及控制策略如下：
[0022] 當(dāng)主變出線側(cè)電壓越上限或越下限，而站內(nèi)進(jìn)線側(cè)無(wú)功無(wú)越限時(shí)，首先調(diào)整主變 出線側(cè)電壓到正常范圍，否則，切除或投入站內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備；如果站內(nèi)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)手段 已用盡而主變出線側(cè)電壓仍越上限或越下限，則調(diào)節(jié)配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，切除或投入配 網(wǎng)內(nèi)注入無(wú)功對(duì)主變低壓側(cè)電壓的靈敏度較大位置處的無(wú)功補(bǔ)償裝置，同時(shí)保證配電網(wǎng)滿 足電壓考核要求；
[0023] 當(dāng)主變出線側(cè)電壓無(wú)越限，而站內(nèi)進(jìn)線側(cè)無(wú)功越上限或越下限時(shí)，首先投入或切 除站內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的無(wú)功功率補(bǔ)償，調(diào)節(jié)主變高壓側(cè)無(wú)功到正常范圍，如果站內(nèi)電壓無(wú) 功調(diào)節(jié)手段已用盡而主變高壓側(cè)無(wú)功仍越上限，則調(diào)節(jié)配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，投入或切除 配網(wǎng)內(nèi)注入無(wú)功對(duì)饋線關(guān)口無(wú)功的靈敏度較大位置處的無(wú)功補(bǔ)償裝置，同時(shí)保證配電網(wǎng)滿 足電壓考核要求；
[0024] 當(dāng)主變出線側(cè)電壓與站內(nèi)進(jìn)線側(cè)無(wú)功均越上限或越下限，首先調(diào)整主變出線側(cè)電 壓到正常范圍，再調(diào)節(jié)站內(nèi)進(jìn)線側(cè)無(wú)功，如果主變高壓側(cè)無(wú)功仍越上限或越下限，則再投入 或切除站內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，如果站內(nèi)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)手段已用盡而主變高壓側(cè)無(wú)功仍越上限 或越下限，則調(diào)節(jié)配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，投入或切除配網(wǎng)內(nèi)注入無(wú)功對(duì)饋線關(guān)口無(wú)功的靈 敏度較大位置處的無(wú)功補(bǔ)償裝置，同時(shí)保證配電網(wǎng)滿足電壓考核要求；
[0025] 當(dāng)主變出線側(cè)電壓越下限，站內(nèi)進(jìn)線側(cè)無(wú)功越上限，或者主變出線側(cè)電壓越上限， 站內(nèi)進(jìn)線側(cè)無(wú)功越下限時(shí)，首先投入或切除站內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的無(wú)功功率補(bǔ)償，調(diào)節(jié)主變 高壓側(cè)無(wú)功到正常范圍，檢測(cè)主變低壓側(cè)電壓是否正常，如果主變出線側(cè)電壓仍越下限或 越上限，則調(diào)整主變出線側(cè)電壓到正常范圍；如果投入或切除站內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備后，主變高 壓側(cè)無(wú)功仍越上限或越下限，站內(nèi)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備無(wú)法再進(jìn)行調(diào)節(jié)，則調(diào)整配電網(wǎng)無(wú)功 補(bǔ)償設(shè)備，投入或切除配電網(wǎng)內(nèi)注入無(wú)功對(duì)饋線關(guān)口無(wú)功的靈敏度較大位置處的無(wú)功補(bǔ)償 裝置，同時(shí)保證配電網(wǎng)滿足電壓考核要求。
[0026] 作為優(yōu)選，當(dāng)變電站滿足電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)，配電網(wǎng)滿足電壓考核標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，首先計(jì) 算饋線內(nèi)各區(qū)域的實(shí)時(shí)無(wú)功需求，然后按照饋線內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備所在位置處注入無(wú)功對(duì)網(wǎng) 損的靈敏度系數(shù)，由大到小的順序進(jìn)行投入，或由小到大的順序進(jìn)行切除；在滿足變電站和 配電網(wǎng)的電壓無(wú)功考核要求的前提下，同時(shí)滿足饋線內(nèi)各區(qū)域的實(shí)時(shí)無(wú)功需求，減小配電 網(wǎng)網(wǎng)損。
[0027] 作為優(yōu)選，通過(guò)廣域測(cè)量信息系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集變電站及其下級(jí)配電網(wǎng)內(nèi)部分設(shè)備 的電壓無(wú)功狀態(tài)信息，包括：
[0028] 配電網(wǎng)所有10kV支線首端和末端所在配變和安裝有低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備所在配變 的低壓側(cè)電壓信息u zi;
[0029] 饋線關(guān)口的有功Pg、無(wú)功Qg信息；
[0030] 主變低壓側(cè)和高壓側(cè)的電壓A以及Uh、有功功率Pi以及P h、無(wú)功功率％以及Qh;
[0031] 控制設(shè)備的投切狀態(tài)信息，包括配變低壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償裝置的投入容量Qcpt，線路無(wú) 功補(bǔ)償裝置的投入容量Qcw主變分接頭檔位D，變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置的投入容量Qct。
[0032] 作為優(yōu)選，判斷變電站及其下級(jí)配電網(wǎng)是否滿足各自的電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)，具體 步驟如下：
[0033] 1)輸入變電站及配電網(wǎng)的電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)：
[0034] 輸入變電站出線側(cè)電壓考核標(biāo)準(zhǔn)UT1?UT2;輸入變電站進(jìn)線側(cè)功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn) 91~奶，包括高峰負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)考核標(biāo)準(zhǔn)?仰 2、低谷負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)考核標(biāo)準(zhǔn)911?明2; 輸入配變低壓側(cè)220V單相供電電壓考核標(biāo)準(zhǔn)Upl?Up2;
[0035] 2)判斷變電站及配電網(wǎng)是否滿足電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)：
[0036] 變電站是否滿足電壓無(wú)功考核標(biāo)準(zhǔn)，具體為：主變低壓側(cè)電壓仏是否滿足變電站 出線側(cè)電壓考核標(biāo)準(zhǔn)UT1?UT2，且主變高壓側(cè)功率因數(shù)cptzIV^/^+Q,,2是否