恭喜国网安徽省电力有限公司电力科学研究院;安徽大学绿色产业创新研究院;安徽新力电业科技咨询有限责任公司;安徽安大清能电气科技有限公司朱明星获国家专利权
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龙图腾网恭喜国网安徽省电力有限公司电力科学研究院;安徽大学绿色产业创新研究院;安徽新力电业科技咨询有限责任公司;安徽安大清能电气科技有限公司申请的专利一种基于变电站运行数据的无功补偿优化方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114069646B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202111271604.6,技术领域涉及:H02J3/18;该发明授权一种基于变电站运行数据的无功补偿优化方法是由朱明星;文一;潘丽珠;徐斌;程石;仇茹嘉;郑国强;赵瀚;葛江红;纪陈云;彭锦;曹薇薇;胡文超;刘锋;郑浩;张征凯;倪静怡;彭涛;高敏;倪正设计研发完成,并于2021-10-29向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于变电站运行数据的无功补偿优化方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于变电站运行数据的无功补偿优化方法,首先根据设备厂商或者现场测试得到的数据,获得10kV母线侧的电压、有功功率和无功功率数据;按照季度选取母线电压、有功功率和无功功率的典型数据;以剩余无功电量最小为目标函数,以无功不倒送、无功补偿器投切次数和投切间隔作为约束条件,采用改进的粒子群算法进行优化求解,确定无功补偿装置分组和容量的最佳方案,建立综合损耗、投资、位置三因素的加权综合评估系数,比较各个优化方案下的综合优化评估系数,选取综合优化评估系数最小的方案作为最佳方案,实现无功补偿优化。上述方法能够提高功率因数与电压水平,在保证供用电设备安全稳定运行的同时,提高电网运行经济性和可靠性。
本发明授权一种基于变电站运行数据的无功补偿优化方法在权利要求书中公布了:1.一种基于变电站运行数据的无功补偿优化方法,其特征在于,所述方法包括:步骤1、根据设备厂商或者现场测试得到的数据,获得10kV母线侧的电压、有功功率和无功功率数据;步骤2、选取一年中母线电压、有功功率和无功功率的典型数据,数据选取按照每个季度最少选择一周时间长度的数据序列;步骤3、以剩余无功电量最小为目标函数,以无功不倒送、无功补偿装置投切次数和投切时间间隔作为约束条件,采用改进的粒子群算法进行优化求解,获得无功补偿装置分组和容量的优化方案;在步骤3中,剩余无功电量的计算公式为: 式中,kvarh1为补偿后剩余的无功电量;N为采样点数;Q1为补偿后的无功功率;tinter为采样时间间隔;无功补偿装置的无功补偿投切按照如下原则进行:1无功不倒送无功不倒送要求无功补偿装置补偿的无功功率不超过变电站原始的无功功率数据,且变电站无功功率为负时不补偿,所以若变电站原始的无功功率数据大于等于无功补偿装置补偿的最大容量,则对这些数据采取最大容量进行补偿;筛选之后,若变电站原始的无功功率数据大于等于无功补偿装置补偿的次大容量,则对这些数据采取次大容量进行补偿;依次筛选;最后,若变电站无功功率为负时,则无功补偿装置进行补偿;2投切时间间隔至少30min因为切除的无功补偿装置要在30min之后才能完成充放电的过程,才不会对下一次投入产生影响;所以要求每组无功补偿装置在30min之内不能连续投切,30min内,若无功补偿装置在第一数据采样点处于投入状态、在下一数据采样点处于切除状态且在此后的剩余时间内有处于投入的状态,则在此后的剩余时间内使无功补偿装置均处于切除状态,故投切时间间隔应满足如下条件:Tinterval≥30min式中,Tinterval为无功补偿器投切时间间隔;3无功补偿装置投切次数小于上限原则无功补偿装置频繁投切会损坏投切开关,降低电容器使用寿命,因此需要对每组无功补偿装置每天的最大投切次数进行约束,假设次数为b,投入和切除均为无功补偿装置的投切动作,首先找到无功补偿装置每天投入的次数,若该次数小于等于b2-1,则保持原有投切策略,否则找到无功补偿装置每天状态变化点的下标;再基于此找到无功补偿装置每天的工作区间,对这些工作区间的长度进行排序;最后因为有的工作区间可能会贯穿两天,所以要筛选出每天最长的b2-1个区间,并且令其余的时间均不工作,即切除状态;因此无功补偿装置投切次数应满足如下条件: 式中,swid为第i组无功补偿器第d天的投切次数;swmax为无功补偿器每天的最大投切次数,根据实际需要自行设定;其中,所述改进的粒子群算法具体为:i粒子第d维速度更新公式表示为: i粒子第d维位置更新公式表示为: 式中,v为粒子的速度;x为粒子的位置;w为惯性权重;k为当前迭代次数;id为第i个粒子第d维度;gbest为粒子的个体极值;zbest为种群的全局极值;c1、c2为学习因子;r1、r2为在0~1之间的随机数;w为粒子群算法权重;为了加快收敛速度,对粒子群算法权重w做出如下改进: 式中,wmax、wmin分别为惯性权重最大、小值;k为当前迭代次数;K为总迭代次数;步骤4、建立综合损耗、投资、位置三因素的加权综合评估系数,比较各个优化方案下的综合优化评估系数,选取系数最小的方案作为最佳方案,实现无功补偿优化。
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