一种500kV变电站220kV侧含源供电网络动态无功需求评估测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种500kV变电站220kV侧含源供电网络动态无功需求评估测试 系统。
【背景技术】
[0002] 目前，我国电力系统普遍采取分区供电模式。供电负荷中，感应电动机负荷比例可 能高达60%以上。主网发生故障时，配网电压水平下降，引起用户电动机减速甚至堵转。故 障切除后恢复过程中，用户电动机也逐渐恢复。感应电动机恢复或重启都会产生数倍于正 常值的动态无功需求。如果不能就近得到补偿，而是经电力网络传输，则会因无功需求增加 并伴随损耗增加而不断放大。综合负荷的动态无功需求及传输特性与电动机参数和网络拓 扑密切相关，业界目前研宄不多，尚缺乏一种科学、合理的、较为通用的测试系统。
[0003] 鉴于我国220kV电压层级已基本实现解环运行，故宜以500kV变电站为单位，对电 网动态无功需求进行讨论。如果对变电站实际供电网络进行精确建模，除了建模工作量较 大外，由于电网结构不对称，对计算结果的分析和统计也十分繁琐。考虑到电网220kV侧一 般都有发电厂接入，建立一种方便、实用的500kV变电站220kV侧含源供电网络测试系统便 显得十分必要。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种500kV变电站220kV侧含源供电网 络动态无功需求评估测试系统。
[0005] 解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
[0006] 一种500kV变电站220kV侧含源供电网络动态无功需求评估测试系统，其特征在 于：所述的动态无功需求评估测试系统包括：
[0007] 500kV变电站，其配置有500kV母线、N台容量为P的500kV主变压器、220kV母线和 k回220kV出线线路，500kV母线的母线侧电源内阻抗为（0. 75+j7. 5)Q、短路电流为40kA， 每一台500kV主变压器均为三绕组变压器，每一台500kV主变压器的500kV侧均连接所述 500kV母线、35kV侧均接有无功补偿装置、220kV侧均连接所述220kV母线，每一回220kV出 线线路均为线长50kM的双分裂导线，每一回220kV出线线路的首端连接所述220kV母线，
[0008] 220kV变电站，其配置有短路容量为40kA的220kV变电站母线、出力和内阻抗分别 为P和（0. 33+j3. 32)Q的电源以及V台容量为180MVA的220kV主变压器，220kV变电 站母线连接所述各回220kV出线线路的末端，电源连接220kV变电站母线，每一台220kV主 变压器均为三绕组变压器，每一台220kV主变压器的220kV侧连接220kV变电站母线、IOkV 侧均接有无功补偿装置和接近于25MW的综合负荷、IlOkV侧均接有1回IlOkV出线线路；
[0009] 每一回所述IlOkV出线线路的长度均为20kM，每一回所述IlOkV出线线路的首端 连接对应220kV主变压器的IlOkV侧、末端均为一座IlOkV变电站供电；每一座所述IlOkV 变电站均配置有高压侧母线、三台IlOkV主变压器和低压侧母线，并且该三台IlOkV主变 压器均为容量50MVA的两绕组变压器，每一座所述IlOkV变电站的高压侧母线均连接对应 IlOkV出线线路的末端、三台IlOkV主变压器的IlOkV侧均连接所在IlOkV变电站的高压侧 母线、三台IlOkV主变压器的IOkV侧均连接所在IlOkV变电站的低压侧母线、低压侧母线 均接有无功补偿装置和接近于100MW的综合负荷；
[0010] 其中，所述各台500kV主变压器35kV侧所接的无功补偿装置能够使测试系统 500kV层级的稳态功率因数达到0. 98以上，所述各台220kV主变压器IOkV侧所接的无功补 偿装置能够使测试系统220kV层级的稳态功率因数达到0. 97以上，所述各座IlOkV变电站 低压侧母线所接的无功补偿装置能够使测试系统IlOkV层级的稳态功率因数达到0. 95以 上；所述综合负荷均为大型工业马达、空调综合马达和恒阻抗的组合，大型工业马达与空调 综合马达两者之间的负荷占比比例为52% :48%。
[0011] 作为本实用新型的一种优选实施方式，所述500kV变电站的500kV主变压器和 220kV出线线路按以下条件配置：N= 3、P= 750、k= 6 ;所述220kV变电站的电源和220kV 主变压器按以下条件配置：P'接近于375,k' =15。
[0012] 作为本实用新型的一种优选实施方式，所述500kV变电站的500kV主变压器和 220kV出线线路按以下条件配置：N=3、P= 1000、k= 8 ;所述220kV变电站的电源和220kV 主变压器按以下条件配置：P'接近于500,k' =20。
[0013] 作为本实用新型的一种优选实施方式，所述500kV变电站的500kV主变压器和 220kV出线线路按以下条件配置：N= 3、P= 1500、k= 12 ;所述220kV变电站的电源和 220kV主变压器按以下条件配置：P'接近于750,k' =30。
[0014] 作为本实用新型的一种优选实施方式，所述500kV变电站的500kV主变压器和 220kV出线线路按以下条件配置：N= 4、P= 750、k= 9 ;所述220kV变电站的电源和220kV 主变压器按以下条件配置：P'接近于500,k' =22。
[0015] 作为本实用新型的一种优选实施方式，所述500kV变电站的500kV主变压器和 220kV出线线路按以下条件配置：N= 4、P= 1000、k= 12 ;所述220kV变电站的电源和 220kV主变压器按以下条件配置：P'接近于750,k' =30。
[0016] 作为本实用新型的一种优选实施方式，所述500kV变电站的500kV主变压器和 220kV出线线路按以下条件配置：N= 4、P= 1500、k= 18 ;所述220kV变电站的电源和 220kV主变压器按以下条件配置：P'接近于1125,k' =45。
[0017] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0018] 本实用新型的动态无功需求评估测试系统，符合广东电网规划设计技术原则，能 够反映出500kV变电站220kV侧含源供电网络的运行特征，通过在其500kV母线设置扰动 如将500kV母线短路，即可在500kV变电站220kV侧含源供电网络中实现综合负荷动态无 功需求及其在传输过程中的放大特性的定量评估，具有通用性强、方便实用的优点。
【附图说明】
[0019] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
[0020] 图1为本实用新型实施例一的动态无功需求评估测试系统的接线及典型潮流示 意图。
【具体实施方式】
[0021] 实施例一
[0022] 如图1所示，本实用新型实施例一的500kV变电站220kV侧含源供电网络动态无 功需求评估测试系统，符合广东电网规划设计技术原则（以下简称"原则"），其是按照以下 原则形成一种结构上对称的测试系统：1) 500kV和220kV母线短路容量取"原则"规定的偏 高水平；2)变电站主变容量及台数符合"原则"要求；3)各电压等级线路送电距离和传输潮 流取中等偏高数值；4)采用国际权威组织推荐的感应电动机参数。
[0023] 具体的，本实用新型的500kV变电站220kV侧含源供电网络动态无功需求评估测 试系统，包括：
[0024] 500kV变电站，其配置有500kV母线、N台容量为P的500kV主变压器、220kV母 线和k回220kV出线线路，500kV母线的母线侧电源内阻抗为（0. 75+j7. 5)Q、短路电流为 40kA，满足"原则"中短路电流控制要求；每一台500kV主变压器均为三绕组变压器，每一台 500kV主变压器的500kV侧均连接500kV母线、35kV侧均接有无功补偿装置、220kV侧均连 接220kV母线，每一回220kV出线线路均为线长50kM的双分裂导线，每一回220kV出线线 路的首端连接220kV母线，其中，N为正整数，容量P的单位为MW，变电站负载水平按照主变 "N-1"不过载原则确定，S卩：500kV主变压器的220kV侧所接的220kV出线线路潮流按照每
[0025] 220kV变电站，其配置有短路容量为40kA的220kV变电站母线、出力和内阻抗分别 为P和（0. 33+j3. 32)Q的电源以及V台容量为180MVA的220kV主变压器，220kV变电 站母线连接所述各回220kV出线线路的末端，电源连接220kV变电站母线，每一台220kV主 变压器均为三绕组变压器，每一台220kV主变压器的220kV侧连接220kV变电站母线、IOkV 侧均接有无功补偿装置和接近于25MW的综合负荷、IlOkV侧均接有1回IlOkV出线线路；
k' = 30〇
[0026] 每一回上述IlOkV出线线路的长度均为20kM，每一回IlOkV出线线路的首端连接 对应220kV主变压器的IlOkV侧、末端均为一座IlOkV变电站供电；每一座IlOkV变电站 均配置有高压侧母线、三台IlOkV主变压器和低压侧母线，并且该三台IlOkV主变压器均为 容量50MVA的两绕组变压器，每一座IlOkV变电站的高压侧母线均连接对应IlOkV出线线 路的末端、三台IlOkV主变压器的IlOkV侧均连接所在IlOkV变电站的高压侧母线、三台 IlOkV主变压器的IOkV侧均连接所在IlOkV变电站的低压侧母线、低压侧