一种无功补偿调节方法与流程

技术特征：

1.一种无功补偿调节方法，其特征在于，包括：

建立电网的无功补偿调节的无功优化模型，获得所述无功补偿调节的最优调节方案；

根据所述无功补偿调节的最优调节方案，对所述电网进行无功补偿。

2.根据权利要求1所述的无功补偿调节方法，其特征在于，所述无功优化模型包括：网络损耗目标函数和约束条件；

所述网络损耗目标函数为：Min(F＝P_L)，其中，P_L为所述电网的网络损耗；

所述约束条件包括：

其中，i＝1,2,...,NB-1，i≠j，NB为电网中节点的总个数，P_Gi为第i个节点处发电机输出的有功功率，P_Di为第i个节点处的有功功率，V_i为第i个节点处的电压幅值，V_j为第j个节点处的电压幅值，G_ij为第i个节点与第j个节点之间的输电线路的电导，B_ij为第i个节点与第j个节点之间的输电线路的电纳，θ_ij为第i个节点与第j个节点之间的输电线路的首端与尾端的相角差；

其中，Q_Gi为第i个节点处发电机输出的无功功率，Q_SVCi为第i个节点处的静止无功补偿器输出的无功功率，Q_Di为第i个节点处的无功功率；

P_Gimin≤P_Gi≤P_Gimax，其中，P_Gimin为第i个节点处发电机输出的有功功率的最小值，P_Gimax为第i个节点处发电机输出的有功功率的最大值；

Q_Gimin≤Q_Gi≤Q_Gimax，其中，Q_Gimin为第i个节点处发电机输出的无功功率的最小值，Q_Gimax为第i个节点处发电机输出的无功功率的最大值；

Q_SVCwmin≤Q_SVCw≤Q_SVCwmax，其中，w＝1,2,...,NSVC，NSVC为所述电网中静止无功补偿器的个数，Q_SVCw为第w个所述静止无功补偿器输出的无功功率，Q_SVCwmin为第w个所述静止无功补偿器输出的无功功率的最小值，Q_SVCwmax为第w个所述静止无功补偿器输出的无功功率的最大值；

V_Gsmin≤V_Gs≤V_Gsmax，其中，s＝1,2,...,NG，NG为所述电网中发电机节点总个数，V_Gs为第s个发电机节点处的电压幅值，V_Gsmin为第s个发电机节点处的电压幅值的最小值，V_Gsmax为第s个发电机节点处的电压幅值的最大值；

V_Dkmin≤V_Dk≤V_Dkmax，其中，k＝1,2,...,ND，ND为所述电网中负载节点总个数，V_Dk为第k个负载节点处的电压幅值，V_Dkmin为第k个负载节点处的电压幅值的最小值，V_Dkmax为第k个负载节点处的电压幅值的最大值；

T_tmin≤T_t≤T_tmax，其中，t＝1,2,...,NT，NT为所述电网中变压器的总个数，T_t为第t个变压器的抽头位置，T_tmin为第t个变压器的抽头位置的最小值，T_tmax为第t个变压器的抽头位置的最大值；

P_ijmin≤P_ij≤P_ijmax，其中，P_ij为第i个节点与第j个节点之间的输电线路的有功功率，P_ijmin为第i个节点与第j个节点之间的输电线路的有功功率的最小值，P_ijmax为第i个节点与第j个节点之间的输电线路的有功功率的最大值。

3.根据权利要求1所述的无功补偿调节方法，其特征在于，所述无功优化模型包括：无功控制动作次数目标函数和约束条件；

所述无功控制动作次数目标函数为：其中，NC为所述电网中无功控制器的总个数，C_k0为第k个无功控制器的初始值，C_k为第k个无功控制器的最终值；

所述约束条件包括：

其中，i＝1,2,...,NB-1，i≠j，NB为电网中节点的总个数，P_Gi为第i个节点处发电机输出的有功功率，P_Di为第i个节点处的有功功率，V_i为第i个节点处的电压幅值，V_j为第j个节点处的电压幅值，G_ij为第i个节点与第j个节点之间的输电线路的电导，B_ij为第i个节点与第j个节点之间的输电线路的电纳，θ_ij为第i个节点与第j个节点之间的输电线路的首端与尾端的相角差；

其中，Q_Gi为第i个节点处发电机输出的无功功率，Q_SVCi为第i个节点处的静止无功补偿器输出的无功功率，Q_Di为第i个节点处的无功功率；

P_Gimin≤P_Gi≤P_Gimax，其中，P_Gimin为第i个节点处发电机输出的有功功率的最小值，P_Gimax为第i个节点处发电机输出的有功功率的最大值；

Q_Gimin≤Q_Gi≤Q_Gimax，其中，Q_Gimin为第i个节点处发电机输出的无功功率的最小值，Q_Gimax为第i个节点处发电机输出的无功功率的最大值；

Q_SVCwmin≤Q_SVCw≤Q_SVCwmax，其中，w＝1,2,...,NSVC，NSVC为所述电网中静止无功补偿器的个数，Q_SVCw为第w个所述静止无功补偿器输出的无功功率，Q_SVCwmin为第w个所述静止无功补偿器输出的无功功率的最小值，Q_SVCwmax为第w个所述静止无功补偿器输出的无功功率的最大值；

V_Gsmin≤V_Gs≤V_Gsmax，其中，s＝1,2,...,NG，NG为所述电网中发电机节点总个数，V_Gs为第s个发电机节点处的电压幅值，V_Gsmin为第s个发电机节点处的电压幅值的最小值，V_Gsmax为第s个发电机节点处的电压幅值的最大值；

V_Dkmin≤V_Dk≤V_Dkmax，其中，k＝1,2,...,ND，ND为所述电网中负载节点总个数，V_Dk为第k个负载节点处的电压幅值，V_Dkmin为第k个负载节点处的电压幅值的最小值，V_Dkmax为第k个负载节点处的电压幅值的最大值；

T_tmin≤Tt≤T_tmax，其中，t＝1,2,...,NT，NT为所述电网中变压器的总个数，T_t为第t个变压器的抽头位置，T_tmin为第t个变压器的抽头位置的最小值，T_tmax为第t个变压器的抽头位置的最大值；

P_ijmin≤P_ij≤P_ijmax，其中，P_ij为第i个节点与第j个节点之间的输电线路的有功功率，P_ijmin为第i个节点与第j个节点之间的输电线路的有功功率的最小值，P_ijmax为第i个节点与第j个节点之间的输电线路的有功功率的最大值。

4.根据权利要求1所述的无功补偿调节方法，其特征在于，在获得所述无功补偿调节的最优调节方案之后，根据所述无功补偿调节的最优调节方案，对所述电网进行无功补偿之前，所述无功补偿调节方法还包括：

获取所述电网中，母线电压对于容性无功功率输出的灵敏度i＝1,2,...,m，其中，m为所述无功补偿装置中电容器的总数，V_R所述本地无功补偿子站中静止无功补偿器的母线电压幅值，为第i个所述电容器的无功功率输出；

获取所述电网中，母线电压对于感性无功功率输出的灵敏度k＝1,2,...,n，其中，n为所述无功补偿装置中电抗器的总数，为第k个所述电抗器的无功功率输出；

根据所述母线电压对于容性无功输出的灵敏度和所述母线电压对于感性无功输出的灵敏度确定所述无功补偿装置中，所述电容器和所述电抗器的投切优先级；

所述根据所述无功补偿调节的最优调节方案，对所述电网进行无功补偿包括：根据所述电容器和所述电抗器的投切优先级，以及所述无功补偿调节的最优调节方案，对所述电网进行无功补偿。

5.根据权利要求1所述的无功补偿调节方法，其特征在于，所述建立无功补偿调节的无功优化模型之前，所述无功补偿调节方法还包括：

获取电网中安装无功补偿装置中的本地无功补偿子站的本地负载节点，根据所述本地负载节点，安装所述本地无功补偿子站；

获取所述电网中安装与所述本地无功补偿子站相连的远方无功补偿子站的远方负载节点，根据所述远方负载节点，安装所述远方无功补偿子站；

初始化所述无功补偿装置。

6.根据权利要求5所述的无功补偿调节方法，其特征在于，所述获取电网中安装无功补偿装置中的本地无功补偿子站的本地负载节点，根据所述本地负载节点，安装所述本地无功补偿子站的具体步骤包括：

获取电网中第i个需要调节的负载节点的电压分布和网络损耗的综合评估指标PI_i，其中，i＝1,2,···，m，m为需要调节的所述负载节点的个数；

选取所述综合评估指标PI_i最高的所述负载节点为本地负载节点，安装所述无功补偿装置中的本地无功补偿子站。

7.根据权利要求6所述的无功补偿调节方法，其特征在于，所述获取电网中第i个需要调节的负载节点的电压分布和网络损耗的综合评估指标PI_i的具体步骤包括：

获取第i个所述负载节点处的电压受益评估指标PI_Li；

获取第i个所述负载节点处的网损受益评估指标PI_Vi；

根据第i个所述负载节点处的电压受益评估指标PI_Li和第i个所述负载节点处的网损受益评估指标PI_Vi，获得电网中第i个需要调节的负载节点的电压分布和网络损耗的综合评估指标PI_i，PI_i＝W_L×PI_Li+W_V×PI_Vi，其中，W_L为电压受益权重系数，W_V为网损受益权重系数。

8.根据权利要求7所述的无功补偿调节方法，其特征在于，所述获取第i个所述负载节点处的电压受益评估指标PI_Li的具体步骤包括：

获取第i个所述负载节点处的电压受益因子LBF_i，其中，P_L0为不安装所述本地无功补偿子站时电网的网络损耗，Q_si为第i个所述负载节点处的所述本地无功补偿子站输出的无功功率，P_L(Q_si)为第i个所述负载节点处的所述本地无功补偿子站输出的无功功率为Q_si时，电网的网络损耗；

根据所述第i个所述负载节点处的电压受益因子LBF_i，获得第i个所述负载节点处的电压受益评估指标PI_Li，

9.根据权利要求7所述的无功补偿调节方法，其特征在于，所述获取第i个所述负载节点处的网损受益评估指标PI_Vi的具体步骤包括：

获取第i个所述负载节点处的网损受益因子VBF_i，其中，V_i0为不安装所述本地无功补偿子站时，第i个所述负载节点处的电压幅值，Q_si为第i个所述负载节点处的所述本地无功补偿子站输出的无功功率，V_i(Q_si)为第i个所述负载节点处的所述本地无功补偿子站输出的无功功率为Q_si时，第i个所述负载节点处的电压幅值；

根据所述第i个所述负载节点处的网损受益因子VBF_i，获得第i个所述负载节点处的网损受益评估指标PI_Vi，

10.根据权利要求5所述的无功补偿调节方法，其特征在于，获取所述电网中安装与所述本地无功补偿子站相连的远方无功补偿子站的远方负载节点，根据所述远方负载节点，安装所述远方无功补偿子站的具体步骤包括：

获取电网中第j个备用远方负载节点与所述本地负载节点之间的电气距离，其中，i＝1,2,···，n，n为备用远方负载节点的个数；

获取若在第j个所述备用远方负载节点安装所述远方无功补偿子站时，所述本地负载节点处的所述本地无功补偿子站输出的无功功率的增加值ΔQ_sij，ΔQ_sij＝Q_sij-Q_si(0)，其中，Q_sij为在第j个所述备用远方负载节点安装所述远方无功补偿子站时，所述本地负载节点处的所述本地无功补偿子站输出的无功功率，Q_si(0)为没有安装所述远方无功补偿子站时，所述本地负载节点处的所述本地无功补偿子站输出的无功功率；

获取若在第j个所述备用远方负载节点安装所述远方无功补偿子站时，所述第j个所述备用远方负载节点处的电压幅值的变化量ΔV_j，ΔV_j＝V_j'-V_j(0)，其中，V_j'为在第j个所述备用远方负载节点安装所述远方无功补偿子站后，所述第j个所述备用远方负载节点处的电压幅值，V_j(0)为在第j个所述备用远方负载节点安装所述远方无功补偿子站前，所述第j个所述备用远方负载节点处的电压幅值；

根据所述第j个备用远方负载节点与所述本地负载节点之间的电气距离、在第j个所述备用远方负载节点安装所述远方无功补偿子站时，所述本地负载节点处的所述本地无功补偿子站输出的无功功率的增加值ΔQ_sij，以及在第j个所述备用远方负载节点安装所述远方无功补偿子站时，所述第j个所述备用远方负载节点处的电压幅值的变化量ΔV_j，获取所述电网中安装所述无功补偿装置中与所述本地无功补偿子站相连的远方无功补偿子站的远方负载节点，安装所述远方无功补偿子站。