[发明专利]一种中压配电网无功反补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力技术领域的无功电压控制技术，尤其是涉及一种中压配电网无功反补偿方法。

背景技术

当前无论是在教科书中还是在科研项目研究中，中压配电网(通常指10kV配电网)的无功电压控制方式通常是由给中压配电线路供电的上级变电站采用变压器分节头调节电压；由给中压配电线路供电的上级变电站采用电容器组进行无功补偿；而中压配电线路上的中压配电变压器也会配置适量的电容器组进行无功补偿，通常中压配电变压器上的无功补偿只将功率因数补偿到0.85-0.9，也就是说，中压配电变压器输出功率的无功特性是感性的负荷，其无功特性是从上级变电站侧吸收无功功率。这在合理的配电网结构中是正确的，但现阶段，我国配电网发展相对于输电网来说，还是滞后的，“重发、轻供、不管用”是我国电力工业发展的写照，尤其是在经济欠发达及农村地区，配电网结构不合理、供电线路过长、供电线路线径过小或配电变压器容量过小等问题仍将在未来一段时间内长期存在。

如图1-图2所示为现有配电网无功电压控制方式示意图及其配电网等值电路图。由于中压配电线路的上级变电站的变压器需要消耗无功，通常此变压器消耗的无功为其传输视在功率的12％-15％左右，为了补偿这部分无功消耗，实现就地无功平衡，通常变电站配有变压器容量20％-25％的电容器组，其中12％-15％是为了补偿变压器无功损耗，剩余部分是为了平衡中压配电线路的无功负荷的需求。对于这样的网络，其等值参数R+jX(R为中压线路的电阻，X为中压线路的电抗)中的R较大，哪怕上级变电站将电压控制得极端完美，哪怕中压配电变压器的负荷功率因素全部达到0.90以上甚至是1.0，其负荷端的电压仍然偏低，很难合格，这也正是困扰现场人员的一大难题。一方面的原因是电压损耗(其中P为中压线路传输的有功功率，Q为中压线路传输的无功功率，V为中压线路的电压)中的PR部分不可忽视；另一方面无功不允许倒送入上一电压等级网络使无功控制受到限制。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高中压配电网电压合格率、提高负荷端电压的中压配电网无功反补偿方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种中压配电网无功反补偿方法，所述的中压配电网包括中压配电变压器、低压母线、上级变电站变压器和高压母线，所述的中压配电变压器通过中压配电线路与低压母线连接，所述的低压母线依次连接上级变电站变压器和高压母线，所述的中压配电变压器的输入端连接有中压电容器组，输出端与负荷连接，所述的低压母线出线侧连接有上级变电站电容器组，所述的反补偿方法包括以下步骤：

1)通过上级变电站变压器的分节头控制低压母线的电压运行在设定区间内；

2)根据设定的负荷端电压要求区间和低压母线的电压运行区间，计算中压配电变压器所需要的反补偿无功，确定中压电容器组的容量；

3)根据中压电容器组的容量、上级变电站变压器所需的无功和向上一电压等级网络倒送无功的量，确定上级变电站电容器组的容量。

所述的中压电容器组的容量Q_c3为：