220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及变电站的无功补偿规划，特别涉及220kV变电站的容性和感性无功补 偿容量配置方法。
【背景技术】
[0002] 我国南方电网电压质量和无功电力管理标准要求，电力系统的无功配置应能保证 在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分层分区的无功平衡。
[0003] 220kV变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主，并适当补偿部分线 路的无功损耗。补偿容量按照主变压器容量的10%~30%配置，并满足220kV主变压器最 大负荷时，其高压侧功率因数不低于〇. 95。
[0004] 按照该原则来配置无功补偿具有简单方便、可操作性强的优势，但是该原则没有 根据不同无功电压特性电网的无功平衡需求做出更加优化的配置，导致有些变电站补偿过 度，而有些变电站补偿不足的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法，该方法有利 于无功分层分区就近平衡和避免无功配置的盲目性。
[0006] 本发明的目的通过以下的技术方案实现：
[0007] 220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
[0008] S1.选取f个通过220kV线路连通的220kV变电站捆绑成目标群，与目标群通过 220kV线路连通的500kV变电站、220kV电厂和220kV变电站作为分界群；起连通作用的 220kV线路作为目标线路，目标线路中连通分界群与目标群的线路作为分界线路，设定每条 分界线路的分界点为线路在分界群这一侧的端点；
[0009] S2.获取目标群220kV主变的台数a，对主变从1至a进行编号，令i= 1~a，且 i的初始值为1 ;获取目标线路的数量b，对目标线路从1至b进行编号，令j= 1~b，且j 的初始值为1 ;获取分界线路的数量c，对分界线路从1至c进行编号，令k= 1~c，且k的 初始值为1 ;
[0010] S3.采集目标群的第i台主变的型号参数，包括主变容量SNl、空载电流百分数 Iw %、高压侧短路阻抗电压百分数vsll %、中压侧短路阻抗电压百分数VS2l %、低压侧短路阻 抗电压百分数VS3l% ;预测大方式和小方式下，目标群的第i台主变中压侧向110kV电网下 送有功PCzl和I\zl、功率因数COS料v.f，COS<^.,_、下送无功流向因子ACZ1和A目标群的第 i台主变低压侧向10kV或20kV电网下送有功Pcdl和PWl、功率因数C〇S?^Cd/和COS仇d!?、下送 无功流向因子Xc；di和XWi;
[0011] S4.判断i是否等于a，若i不等于a，令i=i+1，并返回步骤S3 ;若i等于a，则 执行步骤S5 ;
[0012]S5.采集第j条目标线路的型号参数，包括线路长度L,、线路单位公里数电抗值X, 和线路单位公里数电纳值B];预测大方式和小方式下，第j条目标线路传输的有功Pex]和 PLx.j；
[0013]S6.判断j是否等于b，若j不等于b，令j=j+1，并返回步骤S5;若j等于b，则 执行步骤S7 ;
[0014]S7.预测大方式和小方式下，第k条分界线路传输的有功Pefk和Pwk、在分界点处的 功率因数COS识CfA-和COS仇tt、传输无功流向因子A"k和人wk;
[0015]S8.判断k是否等于c，若k不等于c，令k=k+1，并返回步骤S7;若k等于c，则 执行步骤S9 ;
[0016]S9.计算大方式和小方式下，目标群的总无功负荷Qe_和计算大方式和小方 式下，分界线路从分界点流入目标群的无功功率9"和Q
[0017]S10.目标群的容性无功补偿总容量％由式⑴计算，感性无功补偿总容量L由 式⑵计算，
[0018]
[0019]
[0020] 并根据变电容量均分原则进行配置。
[0021] 所述的步骤S4和S8,无功流向因子包含目标群的下送无功流向因子和分界线路 的传输无功流向因子两类，具体如下：
[0022] A.当目标群下送无功方向由目标群流向下层电网，下送无功流向因子取1 ;当目 标群下送无功方向由下层电网流向目标群，下送无功流向因子取-1 ;
[0023] B.当分界线路在分界点的传输无功方向由分界群流向目标群，传输无功流向因子 取1 ;当分界线路在分界点的传输无功方向由目标群流向分界群，传输无功流向因子取-1。
[0024] 所述的下层电网，对于220kV主变中压侧来说，下层电网是指110kV电网；对于 220kV主变低压侧来说，下层电网是指10kV或20kV电网。
[0025] 所述的步骤S10,目标群的总无功负荷包含目标群向下层电网下送的无功功率、目 标群的主变无功损耗、目标线路的线路无功损耗和目标线路的线路充电功率，具体如下：大 方式下的总无功负荷由式（3)计算，小方式下的总无功负荷由式（4)计算，
[0026]
[0027] 式中，
是指大方式下目标 群向下层电网下送的无功功率；
[0028]是指大方式下目标 ?-1 1 .1
iV/V ~iV/V ~ 群的主变无功损耗
指大方式下目标线路的无功损耗
是指大方式下目标线路的线路充电功率。
[0029] i=i
[0030] 式中，
）是指小方式下目
[0031] 标群向下层电网下送的无功功率；
[0032]
I指小方式下目标 群的主变无功损耗
是指小方式下目标线路的无功损耗
是指小方式下目标线路的线路充电功率。
[0033] 所述的步骤S11，分界线路从分界点流入目标群的无功功率，具体如下：大方式下 的QM由式（5)计算，小方式下的Qw由式（6)计算，
[0036] 所述的步骤S12,根据变电容量均分原则进行配置，具体如下：目标群的第i台主
[0034]
[0035]
[0037] 变的容性无功补偿容量Qei由式（7)计算，感性无功补偿容量Qu由式⑶计算，
[0038]
[0039] 本发明从无功就近平衡角度入手，基于不同电网的网架结构和有功预测，提出一 套切实可行的无功补偿容量配置方法。
[0040] 与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：
[0041] (1)本发明给出了具体的220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法，从无功就 近平衡入手，对电气连接较为紧密的220kV变电站捆绑成群，进行整体规划，这样可以合理 地控制了无功补偿装置的数量，节约了成本，为220kV变电站相关规划内容提供方便、有效 的参考依据。
[0042] (2)本发明所提供的规划方法，是针对不同网架结构和实际负载水平而定，避免了 进行220kV变电站无功补偿容量配置的盲目性。
【附图说明】
[0043] 下面结合附图和【具体实施方式】本发明作进一步的详细说明。
[0044] 图1为本发明220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法的流程图；
[0045] 图2为本发明220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法的计算实施例网架示意 图。
【具体实施方式】
[0046] 如图1所示，该220kV变电站捆绑式无功补偿容量配置方法，包括如下步骤：
[0047] (1)选取f个通过220kV线路连通的220kV变电站捆绑成目标群，与目标群通过 220kV线路连通的500kV变电站、220kV电厂和220kV变电站作为分界群：本实施例中，f= 3,目标群为图2的A、B和C变电站，分界群为图2的500kV变电站0站、220kV电厂Y站和 220kV变电站W站；
[0048] 起连通作用的220kV线路作为目标线路，目标线路中连通分界群与目标群的线路 作为分界线路，设定每条分界线路的分界点为线路在分界群这一侧的端点：本实施例中，目 标线路图2的lp12、13、14、15、1 6和1 7，分界线路为图2的14、15、16和1 7;
[0049] (2)获取目标群220kV主变的台数a，对主变从1至a进行编号，令i= 1~a，且 i的初始值为1 :本实施例中，a= 6,其中A、B和C变电站各有2台主变，依次进行编号；
[0050] 获取目标线路的数量b，对目标线路从1至b进行编号，令j= 1~b，且j的初始 值为1 :本实施例中，b= 7 ;
[0051] 获取分界线路的数量c，对分界线路从1至c进行编号，令k= 1~c，且k的初始 值为1 :本实施例中，C= 4 ;
[0052] (3)采集目标群的第i台主变的型号参数，包括主变容量SNl、空载电流百分数 Iw %、高压侧短路阻抗电压百分数Vsll