一种高压配电网电压无功运行状态的评估方法

摘要

一种高压配电网电压无功运行状态的评估方法，该方法包括(1)获取高压配电网的模型数据进行拓扑分析并建模，以典型日为单位收集该网络实时SCADA数据并进行状态估计；(2)基于以上SCADA数据，利用高压配电网电压无功运行状态评估指标体系，进行各指标的统计；(3)由各统计指标，以典型日为单位，基于电压无功运行状态评价体系，评价高压配电网的电压无功运行状态的步骤。其中，步骤(2)的高压配电网电压无功运行状态评估指标体系包括无功控制能力评估指标和电压控制能力评估指标、以及它们各自的四个具体指标。本发明具有更全面、精细评估高压配电网的优点，进而更好地提升高压配电网运行的稳定性和安全性。

主权项

1.一种高压配电网电压无功运行状态的评估方法；该方法包括以下三个步骤：(1)获取高压配电网的模型数据进行拓扑分析并建模，以典型日为单位收集该网络实时SCADA数据并进行状态估计；(2)基于以上SCADA数据，利用高压配电网电压无功运行状态评估指标体系，进行各指标的统计；(3)由各统计指标，以典型日为单位，基于电压无功运行状态评价体系，评价高压配电网的电压无功运行状态；在步骤(1)中，所述典型日是指高压配电网在运行过程中最具代表性的一天；网络实时SCADA数据至少包括，线路及母线功率及电流数据、电容器无功数据、变压器档位数据以及变压器数据；其特征在于：步骤(2)所述的高压配电网电压无功运行状态评估指标体系，是在一个典型日内针对高压配电网全网的各变压器的电压和无功功率控制设备的控制情况而建立的，该高压配电网电压无功运行状态评估指标体系包括无功控制能力评估指标和电压控制能力评估指标；其中，在所述无功控制能力评估指标中，包括如下四个具体指标：①功率因数合格率其定义为：②无功控制过/欠补偿率设在k时刻，高压配电网中变电站i的第j台变压器的高压侧功率因数为则$E_{\mathrm{RORC}}=\frac{T_{\mathrm{ER}}}{N}\times 100\%$$L_{\mathrm{RORC}}=\frac{T_{\mathrm{LR}}}{N}\times 100\%$其中：E_RORC为无功控制过补偿率；L_RORC为无功控制欠补偿率；T_ER、T_LR分别为典型日内的无功控制过补偿和无功控制欠补偿的时刻数，它们的时刻数确定步骤如下：先均置初值为T_ER＝0、T_LR＝0，然后对每个时刻无功总容量是否满足功率因数考核要求进行评价，如果满足要求则T_ER(或T_LR)＝T_ER(或T_LR)+1，不满足则不累加，然后继续评价下一时刻；对每个时刻是否存在无功过/欠补偿进行考核的方法是，设在某时刻k(k＝1，2，...N)时，对于单台变压器，若并且如果切除1组或多组电容器或者投入1组或多组电抗器后，满足则k为无功控制过补偿时刻；若并且如果投入1组或多组电容器后或切除1组或多组电抗器后，满足则k为无功控制欠补偿时刻；对全网变压器考核点的无功控制过/欠补偿率取加权平均可得到全网的无功控制过/欠补偿率；③功率因数负荷匹配度(L_MDOP)$L_{\mathrm{MDOPF}}=\frac{T_{\mathrm{PF}}}{N}100\%$式中T_PF为典型日内高峰、低谷时刻功率因数满足负荷轻重载情况下功率因数期望的时刻数量；这个满足功率因数期望的时刻数的确定步骤如下：先置初值为T_PF＝0，然后对每个时刻无功总容量是否满足功率因数考核要求进行评价，如果满足要求则T_PF＝T_PF+1，不满足则不累加，然后继续评价下一时刻；对每个时刻判断是否满足功率因数期望的方法是，设在某时刻k(k＝1，2，...N)时，对于单台变压器，若高峰时段时则k为功率因数满足负荷重载下功率因数期望的时刻；若低谷时段时则k为功率因数满足负荷轻载下功率因数期望的时刻；对全网变压器考核点的功率因数负荷匹配度取加权平均可得到全网的功率因数负荷匹配度；④补偿器动作次数超标率设变电站i的第j台变压器在规定时段内补偿器的实际动作次数为T_ij、动作次数上限为T_max，则$E_{\mathrm{ROC}}=\max \{\frac{T_{\mathrm{ij}}-T_{\max }}{T_{\max }}100\%,0\};$在所述电压控制能力评估指标中，包括如下四个具体指标：①电压合格率指标其定义为：②电压过高/过低率其定义为：③变压器抽头动作次数超标率(E_ROT)设高压配电网中变电站i的第j台变压器在规定时段内变压器抽头的实际动作次数为Tr_ij、动作次数上限为Tr_max，则$E_{\mathrm{ROT}}=\max \{\frac{{\mathrm{Tr}}_{\mathrm{ij}}-{\mathrm{Tr}}_{\max }}{{\mathrm{Tr}}_{\max }}100\%,0\}$④中枢点逆调压满足率(S_RORV)设在时刻k，中枢点i的额定电压和实际电压分别为U_N和U_i-k，则$S_{\mathrm{RORV}}=\frac{T_{\mathrm{RV}}}{N}100\%$式中T_RV为典型日内中枢点满足逆调压原则的时刻数量；这个逆调压满足时刻的时刻数的确定步骤如下：先置初值为T_RV＝0，然后对每个时刻逆调压是否满足要求进行评价，如果满足要求则T_RV＝T_RV+1，不满足则不累加，然后继续评价下一时刻；判断每个时刻逆调压是否满足要求的方法是，设在某时刻k(k＝1，2，…N)时，高峰时段满足1.07U_N＞U_i-k＞1.03U_N或低谷时段满足1.03U_N＞U_i-k＞U_N，则k为满足中枢点逆调压时刻；对全网所有中枢点的逆调压满足率取加权平均可得到全网的中枢点逆调压满足率。