分布式调相机配置方法及系统与流程

本发明涉及电力系统工程领域，尤其涉及一种分布式调相机配置方法及系统。

背景技术：

1、分布式调相机是指一种基于电力电子技术的无功功率补偿设备，它可以在电力系统中提供快速响应的动态无功支持，分布式调相机是现代电力系统的重要组成部分，特别是在高比例可再生能源并网和电力电子设备大量使用的背景下，它们在提高电网的灵活性和可靠性方面发挥着重要作用。

2、目前分布式调相机主要通过分析电网状态进行硬件设备、安装位置、控制策略等选择来实现调相机配置，这种方法没有考虑可能存在的信号干扰、通信链路故障或数据传输拥塞等特殊情况导致分布式调相机的响应延迟，从而使得分布式调相机的配置效果不佳。

技术实现思路

1、本发明提供一种分布式调相机配置方法及系统，其主要目的在于提高对分布式调相机的配置效果。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种分布式调相机配置方法，包括：

3、获取电力系统的电网数据，基于所述电网数据，分析所述电力系统的电网无功需求和电网结构，基于所述电网无功需求和所述电网结构，识别所述电力系统的负载中心；

4、基于所述电网无功需求，配置所述负载中心的分布式调相机；

5、构建所述分布式调相机和所述电力系统之间的控制数据模型，确定所述分布式调相机的控制目标，识别所述电力系统的性能指标，基于所述控制数据模型、所述控制目标、所述性能指标，构建所述分布式调相机的控制算法和协调策略；

6、确定所述分布式调相机和所述电力系统对应监控中心之间的通信协议，基于所述通信协议，建立所述分布式调相机和所述监控中心的冗余通信路径；

7、基于所述单元容量、所述控制算法、所述协调策略以及所述冗余通信路径，采集所述电力系统运行后所述分布式调相机的电网补偿数据，基于所述电网补偿数据，对所述分布式调相机对应参数进行优化，得到目标参数，基于所述目标参数，执行对所述电力系统的无功功率补偿。

8、可选地，所述基于所述电网数据，分析所述电力系统的电网无功需求和电网结构，包括：

9、对所述电网数据进行预处理，得到预处理电网数据；

10、基于所述预处理电网数据，对所述电力系统的进行潮流分析，得到潮流分析结果；

11、基于所述潮流分析结果，分析所述电力系统的电网无功需求；

12、基于所述预处理电网数据，识别所述电力系统的组件拓扑图；

13、基于所述组件拓扑图，确定所述电力系统的电网结构。

14、可选地，所述基于所述潮流分析结果，分析所述电力系统的电网无功需求，包括：

15、分析所述电力系统的无功需求影响因子；

16、识别所述无功需求影响因子对所述电力系统的无功需求影响关系；

17、基于所述潮流分析结果，识别所述无功需求影响因子的影响因子值；

18、基于所述影响因子值和所述无功需求影响关系，确定所述电力系统的电网无功需求。

19、可选地，所述基于所述电网无功需求和所述电网结构，识别所述电力系统的负载中心，包括：

20、对所述电网无功需求进行序列化，得到序列化无功需求；

21、标记所述序列化无功需求对应无功功率最大的目标无功需求；

22、基于所述电网结构，定位所述目标无功需求的无功需求坐标；

23、将所述无功需求坐标作为所述电力系统的负载中心。

24、可选地，所述基于所述电网无功需求，配置所述负载中心的分布式调相机，包括：

25、确定所述负载中心的电网条件；

26、基于所述电力系统条件和所述电网无功需求，确定所述负载中心的分布式调相机类型；

27、计算所述负载中心的无功补偿容量；

28、基于所述无功补偿容量，配置所述分布式调相机类型的单元容量；

29、基于所述布式调相机类型和所述单元容量，部署所述负载中心的分布式调相机。

30、可选地，所述计算所述负载中心的无功补偿容量，包括：

31、确定所述负载中心的视在功率和功率因数角；

32、基于所述视在功率和所述功率因数角，利用下述公式计算所述负载中心的负载无功功率：

33、

34、其中，σ表示负载中心的无功补偿容量，dc表示负载中心第c个负载的视在功率，表示负载中心第c个负载的功率因数角，表示负载中心第c个负载的功率因数角的正弦值；

35、基于所述负载无功功率，计算所述负载中心的无功补偿容量。

36、可选地，所述基于所述负载无功功率，计算所述负载中心的无功补偿容量，包括：

37、识别所述负载中心对应电网的角频率和电压值；

38、基于所述角频率、所述电压值以及所述负载无功功率，利用下述公式计算所述负载中心的无功补偿容量：

39、

40、其中，l表示负载中心的无功补偿容量，σ表示负载无功功率，ω表示负载中心对应电网的角频率，p表示负载中心对应电网的电压值。

41、其中，所述角频率是指电网中电压和电流变化的频率，所述电压值是指电网中某一点的电压大小。

42、可选地，所述基于所述通信协议，建立所述分布式调相机和所述监控中心的冗余通信路径，包括：

43、基于所述通信协议，建立所述分布式调相机和所述监控中心的主通信路径；

44、基于所述主通信路径，建立所述分布式调相机和所述监控中心的备用通信路径；

45、配置所述主通信路径和所述备用通信路径的冗余机制，得到所述冗余通信路径。

46、可选地，所述基于所述电网补偿数据，对所述分布式调相机对应参数进行优化，得到目标参数，包括：

47、识别所述电网补偿数据的补偿特征；

48、基于所述补偿特征，识别所述分布式调相机的补偿状态；

49、基于所述补偿状态，分析所述分布式调相机的补偿异常；

50、基于所述补偿异常，对所述分布式调相机对应参数进行优化，得到目标参数。

51、为了解决上述问题，本发明还提供一种分布式调相机配置系统，所述系统包括：

52、负载中心分析模块，用于获取电力系统的电网数据，基于所述电网数据，分析所述电力系统的电网无功需求和电网结构，基于所述电网无功需求和所述电网结构，识别所述电力系统的负载中心；

53、分布式调相机配置模块，用于基于所述电网无功需求，配置所述负载中心的分布式调相机；

54、控制算法构建模块，用于构建所述分布式调相机和所述电力系统之间的控制数据模型，确定所述分布式调相机的控制目标，识别所述电力系统的性能指标，基于所述控制数据模型、所述控制目标、所述性能指标，构建所述分布式调相机的控制算法和协调策略；

55、冗余通信路径建立模块，用于确定所述分布式调相机和所述电力系统对应监控中心之间的通信协议，基于所述通信协议，建立所述分布式调相机和所述监控中心的冗余通信路径；

56、电网补偿模块，用于基于所述单元容量、所述控制算法、所述协调策略以及所述冗余通信路径，采集所述电力系统运行后所述分布式调相机的电网补偿数据，基于所述电网补偿数据，对所述分布式调相机对应参数进行优化，得到目标参数，基于所述目标参数，执行对所述电力系统的无功功率补偿。

57、本发明实施例基于所述电网数据，分析所述电力系统的电网无功需求和电网结构更好地理解电网的运行状态，制定相应的无功补偿策略；本发明实施例基于所述电网无功需求，配置所述负载中心的分布式调相机以实现无功功率的有效补偿，提高电网的电压稳定性和运行效率；本发明实施例通过构建所述分布式调相机和所述电力系统之间的控制数据模型可以实现分布式调相机高效控制的基础；进一步地，本发明实施例基于所述通信协议，建立所述分布式调相机和所述监控中心的冗余通信路径可以建立一个高可靠性的通信网络，确保分布式调相机与监控中心之间的稳定连接，从而支持电力系统的实时监控和有效控制，进一步地，本发明实施例基于所述电网补偿数据，对所述分布式调相机对应参数进行优化，得到目标参数为了提高分布式调相机的性能，使其更有效地补偿电网的无功功率，改善电压质量和提高系统的稳定性，最后，本发明实施例基于所述目标参数，执行对所述电力系统的无功功率补偿是可以提高电力系统的稳定性。因此本发明提出的分布式调相机配置方法及系统，可以提高对分布式调相机的配置效果。

技术特征：

1.一种分布式调相机配置方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的分布式调相机配置方法，其特征在于，所述基于所述电网数据，分析所述电力系统的电网无功需求和电网结构，包括：

3.如权利要求2所述的分布式调相机配置方法，其特征在于，所述基于所述潮流分析结果，分析所述电力系统的电网无功需求，包括：

4.如权利要求1所述的分布式调相机配置方法，其特征在于，所述基于所述电网无功需求和所述电网结构，识别所述电力系统的负载中心，包括：

5.如权利要求1所述的分布式调相机配置方法，其特征在于，所述基于所述电网无功需求，配置所述负载中心的分布式调相机，包括：

6.如权利要求5所述的分布式调相机配置方法，其特征在于，所述计算所述负载中心的无功补偿容量，包括：

7.如权利要求6所述的分布式调相机配置方法，其特征在于，所述基于所述负载无功功率，计算所述负载中心的无功补偿容量，包括：

8.如权利要求1所述的分布式调相机配置方法，其特征在于，所述基于所述通信协议，建立所述分布式调相机和所述监控中心的冗余通信路径，包括：

9.如权利要求8所述的分布式调相机配置方法，其特征在于，所述基于所述电网补偿数据，对所述分布式调相机对应参数进行优化，得到目标参数，包括：

10.一种分布式调相机配置系统，其特征在于，用于执行如权利要求1-9中任意一项所述的分布式调相机配置方法，所述系统包括：

技术总结
本发明涉及电力系统工程领域，揭露了一种分布式调相机配置方法及系统，所述方法包括：分析电力系统的电网无功需求和电网结构，识别电力系统的负载中心；配置负载中心的分布式调相机；构建分布式调相机和电力系统的控制数据模型，确定分布式调相机的控制目标，识别电力系统的性能指标，构建分布式调相机的控制算法和协调策略；确定分布式调相机和所述电力系统对应监控中心的通信协议，建立分布式调相机和应监控中心的冗余通信路径；采集运行后分布式调相机的电网补偿数据，对分布式调相机对应参数进行优化，得到目标参数，基于目标参数，执行对电力系统的无功功率补偿。本发明可以提高对分布式调相机的配置效果。

技术研发人员：俞海国,傅国斌,徐元祥,王学斌,王亦婷,刘可,徐世山,星发辉,杨文丽,景延嵘
受保护的技术使用者：国网青海省电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23