基于无功潮流分析的lOkV线路优化系统的应用探讨0桂林

基于无功潮流分析的lOkV线路优化系统的应用探讨

基于无功潮流分析的lOkV线路优化系统的应用探讨 基于无功潮流分析的10 kV配电网络电压无功优化补偿系统，是为响应国家关于建设“和谐社会、节约型社会”的号召，配合国家电网公司“十一五科技发展规划”对l0kV配电网络电压无功提出的明确要求的目标(在十一五末，实现1 0 kV母线侧功率因数O．95，线路电压合格率99．9％，线路损耗≤6％、)，而专门精心研发的新一代智能型电网电能质量优化和电网节能新产品。 基于无功潮流分析的10kV配电网络电压无功优化补偿系统通过创新设计，将无功潮流分析、GPRS无线通讯技术、计算机网络技术等众多新技术应用到10 kV配电线路无功补偿中，取得了显著的效果。1 系统基本结构及功能1．1系统工作原理 基于无功潮流分析的电网线路电压无功补偿系统分为四个主要单元：测量控制单元、无线数传单元、测量控制单元和无功补偿单元。其逻辑关系图如图1。

系统的测量控制单元利用电压、电流互感器从电网中检测各种电能数据，经过信号转换、运算、分析和控制决策，最后由控制器发出数字投切指令。无线数传单元是将控制器发米的投切指令信号，经过打包和加密处理，利用“时分跳频”技术传输数据，数据到达终端后，经过信号转化，将数字信号变成为电信号，驱动投切执行单元。此单元是实现系统达到叫遥（遥测、遥信、遥调、遥控)的关键。测量控制单元主要完成安装点电压检测和驱动开关的合、分闸动作，接通和开断电容器组。无功补偿单元为无功功率发生单元，通过接受测控单元的投切指令完成真卒开关的合、分闸动作，接通和开断电容器组。无功补偿单元在系统中起着主要作用，其他单元为其服务。 系统的测量控制单元控制器的核心部件为高速数据处理器DSP，采用交流采样技术，实时监测线路电压、电流及无功潮流，并将电网信息数据通过GPRS／CDMA无线通讯网络实时上传系统主站。系统主站综合分析线路伞段的无功潮流和电压质量，由测得的无功功率或电压作为控制的依据，发出动作指令，遥控触发模块，驱动开关投切电容器组，从而控制补偿单元电容器的动态投切，实现线路电压全线合格，无功就地补偿，无功潮流最优化运行的目的。触发模块分别安装在测量控制单元和投切执行单元，由无线数传单元联核。1．2系统主要功能 1)数据采集 系统以不同通信方式与各种类型终端通信，采集各种用电指标数据，并提供统一的数据输出模型。对采集任务进行统一调度管理和优先级控制。应建立统一的通信协议席对数据进行解析，统一监视和管理通信资源，实现负载均衡和互为备用。 系统采集的主要数据有线路电压，线路电流，线路有功功率，线路无功功率，2～1 3次谐波电压含率，2～13次谐波电流含率，线路功率因数，无功补偿数据投入容量，投入时间等线路数据：以及设备运行状态、数据采取上报情况、投切时间等信息数据。根据运行的需求系统对数据的采集采用定时自动采集、随机召测数据和主动上报数据等不同的采集方式。 2)数据管理 为了保证采集数据的完整性和正确性，当发现异常数据或数据不完整时，系统将自动进行补采。对错误数据和不可补采的数据采用数据修正手段，进行统计分析处理和事件记录，以保证原始数据的唯一性和真实性。主站发现异常数据可按设置要求告警和提示。 系统采用统一的数据存储管理技术，对采集的各类原始数据和应用数据进行分类存储和管理，为数据应用提供一体化数据平台。对外提供统一的数据服务接口，为其它系统开放有权限的数据共享服务。系统还支持数据综合查询功能，并提供组合条件方式查询相应的数据页面信息。1.3 主站监控系统 根据由线路招测到的测量数据，主站对装置进行远程控制。主站输入和存储控制类型的控制时段、控制功率定值、设置补偿电压上限，补偿电压下限、等控制参数，并下发给相应终端。在需要远程投切控制时，根据系统应用要求选择控制类型，向终端下发控制投入或切除命令，控制参数设置和控制投入、切除命令下发时，主站有相应操作记录。 主站监控系统可对整条线路进行远程监测，实时监测装置运行数据和状态。根据装置运行的实际运行的需要，主站监控系统可以远程设置装置的远程控制和本地控制运行模式。可以由主站进行远程控制装置，也可以由本地装置根据本地运行数据进行自行判断控制，此时远程控制将不起作用。系统流程图如图2所示。

2系统的应用情况及效果2．1 系统的应用情况 系统在福建龙海市l0k下辽线投入运行后，通过系统的实时运行界而数据和整点上报数据可分析现场线路优线的情况，以及系统运行的效果。 图3是补偿前的实时数据，由实时数据可以看出，首端功率因数为：O．8285，无功功率为：984．1kvar．

图4是补偿后的实时数据，两路电容全部投入。由实时数据可以看出，首端功率凶数已达到：0．9998，无功功率为：7．9 kvar。 由报表分析补偿前后功率凶数平均提高了0．165。 补偿后线路电压、电流、无功、有功、功率凶数的整点数据如图5所示。

由以上系统运行界而和数据可以看出，投入了基于无功潮流分析的线路电压无功优化补偿系统以后，补偿效果理想，既提高了功率因数又稳定了线路电压，降低了整条线路的线路损耗。整条线路得到了优化，达到了投运该系统的目的。2．2系统的运行效益分析 系统在福建龙海市l0kV下辽线线路的首端、中端和末端分别安装了三台自动无功补偿装置，自投入运行以米，补偿效果理想，提升了线路电压，降低了整条线路损耗，提高了供电企业经济效益。 根据系统的实际运行数据，对系统补偿前后的经济效益进行分析： 1)补偿前线损计算 补偿前平均电流：I=1 33．2 A 补偿前平均功率：P=1 990 kW 线路电阻(不考虑温度等变化凶数)： R≈8．3Ω 补偿前月线损：

2)补偿后线损计算补偿后平均电流：

补偿后月线损：

3)补偿前后的经济效益分析线损降低：

线损降低率:

线损降低率：103301.5×0.5=51650.7（元/月）年节电效益：51650.7元/月×12月=619809元 从以上分析可以看出，投入了基于无功潮流分析的线路电压无功优化补偿系统以后，所产生的经济效益还是比较可观的。3 结语 基于无功潮流分析的1 0 kV配电网络电压无功优化补偿系统的应用，有利于线路管理人员对10 kV线路进行优化管理。潮流计算软件计算速度快、计算精度较高，分析结果直观，是线路优化及无功电压管理的有利工具。通过使用高级应用软件，不但加深了对电网的认识，而且使线路管理水平得到了提高，使其逐渐由“经验型”向“科学型”转变。相信随着进一步对基于无功潮流分析的10 kV配电网络电压无功优化补偿系统使用和管理的加强，使其功能更具完善，PAS高级应用软件将为电网的安全、稳定、经济运行发挥更大的作用。

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