[发明专利]含分布式电源的10kV配电线路无功分段平衡控制方法

说明书

本发明公开了含分布式电源的10kV配电线路无功分段平衡控制方法。该方法包括以下步骤：1)测量10kV配电线路的主干线长度，将其平均分为N段，从首端到末端分别标记为分段1、分段2、…、分段N；2)分别以分段N、分段N‐1、分段N‐2、…、分段1为对象，调用各个分段区域内的无功补偿设备，包括电容器和具有无功调节能力的分布式电源，使得各分段的段口功率因数大于0.98；3)判断10kV配电线路各节点是否存在电压越限，若无，则结束，若有，则调用电压越限的节点所在的分段区域内的无功补偿设备去消除电压越限情况。本发明方法充分利用分布式电源的无功调节能力，更好地实现配电线路无功分区就地平衡，达到节能降耗的目的。

技术领域

本发明涉及一种10kV配电线路的无功补偿控制方法，特别是涉及一种含分布式电源的10kV配电线路无功补偿分段平衡控制方法，属于电容器和分布式电源控制技术领域。

背景技术

配电网作为电网中电能输送的最后一个环节，也是直接面对用户的环节，近年来越来越得到人们的关注。2014年8月，国务院印发《关于加强城市基础设施建设的意见》，指出要将配电网发展纳入城乡整体规划，进一步加强城市配电网建设，实现各电压等级协调发展。9月，国家电网发布了《配电网科学规划在我国城市群发展中的作用》分析报告，指出我国配电网科学规划应以智能配电网为发展导向，根据城市群的不同发展阶段实施差异化原则。2015年4月，国家电网在第二季度工作会议强调，大力实施“一特四大”战略，着力解决特高压和配电网“两头薄弱”问题，并加强分布式电源并网和充换电设施接电全过程管理和服务，更好适应分布式电源加快发展和电动汽车推广应用的需要。

然而，目前在配电网上产生的损耗依然是各个环节中最严重的，约占电网总电能损耗的一半。固然，配电网结构复杂、线路冗长，而且配电线路的阻抗值相对较高是造成严重损耗的原因之一，但更重要的一个原因是目前我国的配电网无功补偿配置相对不足，而且控制策略和方式偏向保守，不能合理而充分地利用各种无功补偿设备去平衡无功负荷和损耗。因此，在配电网规划中考虑更充分的无功补偿配置以及在实际运行中采用更合理的无功控制策略，是促进配电网进一步发展和降低电网损耗的最为直接有效的方法。

目前配电网主要的无功补偿方式有配变低压侧分散补偿，变电站和杆上集中补偿两种，而无功补偿装置主要是电容器、电抗器、静止无功补偿器和具有无功调节能力的DG等。在我国，由于规划和历史原因，目前配电网发展较为落后，目前主要采用低压侧电容器进行无功补偿，其他的补偿手段较少涉及。按照当前的电容器控制策略，一般把无功补偿点的功率因数控制在滞后的0.90～0.95之间，然而并不是所有的配变低压侧都会安装无功补偿装置，因此如果每个补偿点都按照本地的功率因数控制在滞后0.90～0.95之间的话，那么配电变压器和10kV线路中的无功损耗都不能很好地实现就地平衡。

此外，目前相当部分的DG已经具有一定的无功调节能力，然而由于监控和调度上难以统一管理，目前的DG一般都采用就地式的局部控制，其中大部分采用定功率因数的运行方式。这种控制方法虽然可以简化DG的控制和管理，但同时也放弃了其无功调节能力，如果能充分发挥DG的无功调节作用，结合配电变压器的低压侧电容器补偿，将能进一步改善配电网的电压水平，并降低网络中的功率损耗。

按照目前分层分区进行无功补偿的指导原则，无功功率不宜在线路上进行长距离输送，无功就地平衡是最理想的状态。然而，我国配电网多采用配电变压器低压侧的电容器进行无功补偿，而电容器的容量配置不统一、安装地点不均衡造成了配电线路的无功补偿分布不均，按照传统的控制方法，各配变低压侧的电容器只需要维持0.90～0.95的功率因数，不考虑线路和配变上产生的无功损耗，这难以实现有效的无功就地平衡。

因此，需要提出一种合理的配电线路无功平衡方法，并且考虑加入DG的无功调节能力，从而更好地进行无功补偿，改善配电网的电压质量和提高节能降损能力。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中无功补偿控制策略的缺陷，提供一种含分布式电源(简称DG)的10kV配电线路无功分段平衡控制方法，