一种改善农网台区长线路电压降落的方法与流程

本发明涉及一种改善电压降落的方法，具体涉及一种改善农网台区长线路电压降落的方法。

背景技术：

1、我国南方农网存在大量鱼塘养殖性质的负荷用户，此类用户分布分散、感性电机负荷多、台区线路长，对台区的线损指标、功率因数指标以及低电压指标等产生非常严重的影响。特别是迎峰度夏时，用户电机长期处于满负荷状态使得线路末端电压降落超过50v以上。低电压严重影响线路末端用户的用电质量和用电安全。

2、长线路的压降问题，主要可以从以下几方面改善，一是优化线路拓扑，缩短台区供电半径，增大导线横截面积，提高台区变压器分接头电压；二是无功补偿，减少无功电流在线路上的损耗；三是减少三相不平衡负载影响。

3、由于鱼塘地理位置属性，用户分布分散，采用优化线路拓扑，增加新台区缩短台区供电半径，更换电阻率更小的导线的方式成本过大；提高台区分接头电压可以一定程度上提高用户电压，但是电压升高也会带来线路损耗增大等负面影响。因此第一种改善策略并不适用于存在大量鱼蟹养殖性质用户的长线路台区。

4、鱼蟹养殖用户大量存在大量感性电机负荷，功率因数较低，线路上无功电流产生的损耗较大，对台区线路压降的影响程度很高，比城市台区大的多。但是农网台区用户负荷分散，电容补偿点位不易选择，是需要解决的问题。

5、减少三相不平衡负载影响需要安装不平衡治理设备或者采用对用户的挂接点进行移相调整方式进行治理。前者成本太大无法普及，后者成本较低。但是对于城市楼宇台区来说，负荷挂接点较为集中，电流关系简单，采用对用户的挂接点进行移相调整方式方便实施。对于农网特别是存在大量鱼蟹养殖台区来说，用户分散且线路冗长，线路电气模型变得复杂，如何获取挂接点移相调整方案是需要解决的问题。农网台区数量巨大，如采用精确计算将耗费大量时间成本，因此需要一种更为简化更易实施的三相不平衡负载调整方案，实现对长线路电压降落问题的改善。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种改善农网台区长线路电压降落的方法，便于实施，计算量小，大大降低了数据规模，适用于农网地区长线路台区。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改善农网台区长线路电压降落的方法：

3、步骤一：根据农网用户采集系统获取台区参数，将台区负荷用户进行聚集归类，得到n个聚集群；

4、步骤二：假设某聚集群共挂接单相负荷k个，负荷挂接在a、b、c相分别记为gi＝[10 0]or[0 1 0]or[0 0 1]，(i＝1、2、3...k)；通过用户采集系统获取各负荷有功电量pi(i＝1、2、3...k)；

5、则总有功功率矩阵为：pn＝∑i＝1：k(pi·gi)，(n＝1、2、3...n)；聚集群n中心杆塔与台区变压器距离为ln；聚集群n的挂接方式集合为：gn＝{g1′、g2′、...、gk’}；聚集群n中心杆塔线路电压为：un＝[uan、ubn、ucn]；

6、步骤三：聚集群n对中线电流损耗影响程度表示为：

7、

8、其中ρr为单位长度电缆等效电阻；

9、步骤四：根据负载的最优挂接方式集合gn-min调整聚集群n的单相负载挂接相，并对n个聚集群均重复步骤二到步骤四，对所有聚集群用户挂接点进行优化调整，从而减少中线电流损耗对电压降落的影响。

10、步骤五：通过农网用户采集系统获取每个聚集群所有用户无功功率数据qi，(i＝1、2、3...k)，k为聚集群挂接单相负荷数量；聚集群n的无功缺口qn为：qn＝∑i＝1：k(qi·gi)，(i＝1、2、3...k)，k为聚集群挂接单相负荷数量，(n＝1、2、3...n)，n为聚集群数量；在聚集群中心杆塔处加入无功补偿设备，对无功电流损耗进行辅助补偿。

11、进一步的，所述步骤一中从台区第一根杆塔开始，每五根杆塔为一组聚集群；若杆塔出现分支，分支前杆塔不足五根，则其为一组聚集群，从分支后第一根杆塔起继续向后，每五根杆塔为一组聚集群，直至结束。

12、进一步的，所述步骤四中最优挂接方式集合gn-min为聚集群n最小损耗影响程度值min(γn)时对应的聚集群n的挂接方式集合。

13、进一步的，min(γn)的求解方法为：该聚集群n所有单相负载的挂接方式矩阵gn＝{g1、g2、...、gk}共有3k种可能性，针对每一种可能性，分别计算出3k个γn值；3k个γn值中最小值即为聚集群n最小损耗影响程度值min(γn)。

14、进一步的，所述步骤五中在聚集群中心杆塔处选取容量为qn’＝qn(1)+qn(2)+qn(3)的三相电容器对无功缺口进行补偿，从而进一步减少无功电流损耗对长线路压降的影响。

15、与现有技术相比，本发明有益效果为：(1)便于实施，计算量小。在进行不平衡负荷调整时，将局部最多相邻5根杆塔看做一个聚集群，并以聚集群为最小单位进行统一计算，大大降低了数据规模。(2)此外在计算最小损耗影响程度值min(γn)时，只需进行3k次计算，对于农网长线路台区来说，一个聚集群的用户负荷数k，一般不会超过6，因此一个聚集群计算循环次数不超过1000，特别适用于农网鱼蟹养殖地区长线路台区。(3)上述台区线路长，杆塔数多，用户数少但是负荷较大且感性负荷占比大，通过聚集群分化，可以将线路拓扑简化，并针对聚集群进行统一调整和补偿，解决了线路长、杆塔多、方案不易实施等问题。

技术特征：

1.一种改善农网台区长线路电压降落的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种改善农网台区长线路电压降落的方法，其特征在于：所述步骤一中从台区第一根杆塔开始，每五根杆塔为一组聚集群；若杆塔出现分支，分支前杆塔不足五根，则其为一组聚集群，从分支后第一根杆塔起继续向后，每五根杆塔为一组聚集群，直至结束。

3.根据权利要求1所述的一种改善农网台区长线路电压降落的方法，其特征在于：所述步骤四中最优挂接方式集合gn-min为聚集群n最小损耗影响程度值min(γn)时对应的聚集群n的挂接方式集合。

4.根据权利要求3所述的一种改善农网台区长线路电压降落的方法，其特征在于：min(γn)的求解方法为：该聚集群n所有单相负载的挂接方式矩阵gn＝{g1、g2、...、gk}共有3k种可能性，针对每一种可能性，分别计算出3k个γn值；3k个γn值中最小值即为聚集群n最小损耗影响程度值min(γn)。

5.根据权利要求1所述的一种改善农网台区长线路电压降落的方法，其特征在于：所述步骤五中在聚集群中心杆塔处选取容量为qn’＝qn(1)+qn(2)+qn(3)的三相电容器对无功缺口进行补偿。

技术总结
本发明公开了一种改善农网台区长线路电压降落的方法，步骤一：根据农网用户采集系统获取台区参数，将台区负荷用户进行聚集归类，得到N个聚集群；步骤二：计算聚集群有功功率矩阵P<subgt;n</subgt;挂接方式集合G<subgt;n</subgt;；步骤三：求出等效聚集群总负荷不平衡电流损耗影响程度；步骤四：根据负载的最优挂接方式集合G<subgt;n‑min</subgt;调整聚集群n的单相负载挂接相，对所有聚集群用户挂接点进行优化调整；步骤五：在聚集群中心杆塔处加入无功补偿设备，对无功电流损耗进行辅助补偿。本发明便于实施，计算量小，大大降低了数据规模，适用于农网鱼蟹养殖地区长线路台区；通过聚集群分化，可将线路拓扑简化，并针对聚集群进行统一调整和补偿，解决了线路长、杆塔多、方案不易实施等问题。

技术研发人员：白少锋,黄玮,燕鑫炜,刘振扬,栾忠飞,凌薇,孙爱兵,李明,陈娅,于进,王万勇,王志华,孙丽丽,施爱军,许耀,王珂,张晓
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15