220kV變電站捆綁式無功補償容量配置方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及變電站的無功補償規劃，特別涉及220kV變電站的容性和感性無功補 償容量配置方法。
【背景技術】
[0002] 我國南方電網電壓質量和無功電力管理標準要求，電力系統的無功配置應能保證 在系統有功負荷高峰和負荷低谷運行方式下，分層分區的無功平衡。
[0003] 220kV變電站的容性無功補償以補償主變壓器無功損耗為主，并適當補償部分線 路的無功損耗。補償容量按照主變壓器容量的10%~30%配置，并滿足220kV主變壓器最 大負荷時，其高壓側功率因數不低于〇. 95。
[0004] 按照該原則來配置無功補償具有簡單方便、可操作性強的優勢，但是該原則沒有 根據不同無功電壓特性電網的無功平衡需求做出更加優化的配置，導致有些變電站補償過 度，而有些變電站補償不足的問題。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供220kV變電站捆綁式無功補償容量配置方法，該方法有利 于無功分層分區就近平衡和避免無功配置的盲目性。
[0006] 本發明的目的通過以下的技術方案實現：
[0007] 220kV變電站捆綁式無功補償容量配置方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
[0008] S1.選取f個通過220kV線路連通的220kV變電站捆綁成目標群，與目標群通過 220kV線路連通的500kV變電站、220kV電廠和220kV變電站作為分界群；起連通作用的 220kV線路作為目標線路，目標線路中連通分界群與目標群的線路作為分界線路，設定每條 分界線路的分界點為線路在分界群這一側的端點；
[0009] S2.獲取目標群220kV主變的臺數a，對主變從1至a進行編號，令i= 1~a，且 i的初始值為1 ;獲取目標線路的數量b，對目標線路從1至b進行編號，令j= 1~b，且j 的初始值為1 ;獲取分界線路的數量c，對分界線路從1至c進行編號，令k= 1~c，且k的 初始值為1 ;
[0010] S3.采集目標群的第i臺主變的型號參數，包括主變容量SNl、空載電流百分數 Iw %、高壓側短路阻抗電壓百分數vsll %、中壓側短路阻抗電壓百分數VS2l %、低壓側短路阻 抗電壓百分數VS3l% ;預測大方式和小方式下，目標群的第i臺主變中壓側向110kV電網下 送有功PCzl和I\zl、功率因數COS料v.f，COS<^.,_、下送無功流向因子ACZ1和A目標群的第 i臺主變低壓側向10kV或20kV電網下送有功Pcdl和PWl、功率因數C〇S?^Cd/和COS仇d!?、下送 無功流向因子Xc；di和XWi;
[0011] S4.判斷i是否等于a，若i不等于a，令i=i+1，并返回步驟S3 ;若i等于a，則 執行步驟S5 ;
[0012]S5.采集第j條目標線路的型號參數，包括線路長度L,、線路單位公里數電抗值X, 和線路單位公里數電納值B];預測大方式和小方式下，第j條目標線路傳輸的有功Pex]和 PLx.j；
[0013]S6.判斷j是否等于b，若j不等于b，令j=j+1，并返回步驟S5;若j等于b，則 執行步驟S7 ;
[0014]S7.預測大方式和小方式下，第k條分界線路傳輸的有功Pefk和Pwk、在分界點處的 功率因數COS識CfA-和COS仇tt、傳輸無功流向因子A"k和人wk;
[0015]S8.判斷k是否等于c，若k不等于c，令k=k+1，并返回步驟S7;若k等于c，則 執行步驟S9 ;
[0016]S9.計算大方式和小方式下，目標群的總無功負荷Qe_和計算大方式和小方 式下，分界線路從分界點流入目標群的無功功率9"和Q
[0017]S10.目標群的容性無功補償總容量％由式⑴計算，感性無功補償總容量L由 式⑵計算，
[0018]
[0019]
[0020] 并根據變電容量均分原則進行配置。
[0021] 所述的步驟S4和S8,無功流向因子包含目標群的下送無功流向因子和分界線路 的傳輸無功流向因子兩類，具體如下：
[0022] A.當目標群下送無功方向由目標群流向下層電網，下送無功流向因子取1 ;當目 標群下送無功方向由下層電網流向目標群，下送無功流向因子取-1 ;
[0023] B.當分界線路在分界點的傳輸無功方向由分界群流向目標群，傳輸無功流向因子 取1 ;當分界線路在分界點的傳輸無功方向由目標群流向分界群，傳輸無功流向因子取-1。
[0024] 所述的下層電網，對于220kV主變中壓側來說，下層電網是指110kV電網；對于 220kV主變低壓側來說，下層電網是指10kV或20kV電網。
[0025] 所述的步驟S10,目標群的總無功負荷包含目標群向下層電網下送的無功功率、目 標群的主變無功損耗、目標線路的線路無功損耗和目標線路的線路充電功率，具體如下：大 方式下的總無功負荷由式（3)計算，小方式下的總無功負荷由式（4)計算，
[0026]
[0027] 式中，
是指大方式下目標 群向下層電網下送的無功功率；
[0028]是指大方式下目標 ?-1 1 .1
iV/V ~iV/V ~ 群的主變無功損耗
指大方式下目標線路的無功損耗
是指大方式下目標線路的線路充電功率。
[0029] i=i
[0030] 式中，
）是指小方式下目
[0031] 標群向下層電網下送的無功功率；
[0032]
I指小方式下目標 群的主變無功損耗
是指小方式下目標線路的無功損耗
是指小方式下目標線路的線路充電功率。
[0033] 所述的步驟S11，分界線路從分界點流入目標群的無功功率，具體如下：大方式下 的QM由式（5)計算，小方式下的Qw由式（6)計算，
[0036] 所述的步驟S12,根據變電容量均分原則進行配置，具體如下：目標群的第i臺主
[0034]
[0035]
[0037] 變的容性無功補償容量Qei由式（7)計算，感性無功補償容量Qu由式⑶計算，
[0038]
[0039] 本發明從無功就近平衡角度入手，基于不同電網的網架結構和有功預測，提出一 套切實可行的無功補償容量配置方法。
[0040] 與現有技術相比，本發明具有如下顯著效果：
[0041] (1)本發明給出了具體的220kV變電站捆綁式無功補償容量配置方法，從無功就 近平衡入手，對電氣連接較為緊密的220kV變電站捆綁成群，進行整體規劃，這樣可以合理 地控制了無功補償裝置的數量，節約了成本，為220kV變電站相關規劃內容提供方便、有效 的參考依據。
[0042] (2)本發明所提供的規劃方法，是針對不同網架結構和實際負載水平而定，避免了 進行220kV變電站無功補償容量配置的盲目性。
【附圖說明】
[0043] 下面結合附圖和【具體實施方式】本發明作進一步的詳細說明。
[0044] 圖1為本發明220kV變電站捆綁式無功補償容量配置方法的流程圖；
[0045] 圖2為本發明220kV變電站捆綁式無功補償容量配置方法的計算實施例網架示意 圖。
【具體實施方式】
[0046] 如圖1所示，該220kV變電站捆綁式無功補償容量配置方法，包括如下步驟：
[0047] (1)選取f個通過220kV線路連通的220kV變電站捆綁成目標群，與目標群通過 220kV線路連通的500kV變電站、220kV電廠和220kV變電站作為分界群：本實施例中，f= 3,目標群為圖2的A、B和C變電站，分界群為圖2的500kV變電站0站、220kV電廠Y站和 220kV變電站W站；
[0048] 起連通作用的220kV線路作為目標線路，目標線路中連通分界群與目標群的線路 作為分界線路，設定每條分界線路的分界點為線路在分界群這一側的端點：本實施例中，目 標線路圖2的lp12、13、14、15、1 6和1 7，分界線路為圖2的14、15、16和1 7;
[0049] (2)獲取目標群220kV主變的臺數a，對主變從1至a進行編號，令i= 1~a，且 i的初始值為1 :本實施例中，a= 6,其中A、B和C變電站各有2臺主變，依次進行編號；
[0050] 獲取目標線路的數量b，對目標線路從1至b進行編號，令j= 1~b，且j的初始 值為1 :本實施例中，b= 7 ;
[0051] 獲取分界線路的數量c，對分界線路從1至c進行編號，令k= 1~c，且k的初始 值為1 :本實施例中，C= 4 ;
[0052] (3)采集目標群的第i臺主變的型號參數，包括主變容量SNl、空載電流百分數 Iw %、高壓側短路阻抗電壓百分數Vsll