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基于无功损耗分摊系数QLAC的无功补偿

算法原理 网损分摊系数PLAC反应了负荷节点对系统有功网损的分摊,根据其进行无 功补偿也是直接以减少系统网损为目标的。根据图2-14可得,系统的无功网络 损耗能直接体现无功运行情况,从减小无功网络损耗的角度进行无功补偿,不仅 可以优化无功流动,而且对于系统的稳定也是有益处的。

由于支路的无功损耗为 这样就可以应用对系统进行无功补偿的计算。 无功补偿点的确定方法为,先对各节点的Qr,}c指标由大到小的排序,然后 根据所需的无功补偿点数n,选取前n个节点作为无功补偿点即可。

记补偿候选 点的集合为SCa 根据QLAC的含义,给定各无功补偿点可调配的总无功补偿容量Q},不考 虑无功补偿的投资和运行成本时,无功补偿容量的确定问题可近似描述为如下优 化模型:

IEEE39节点系统算例 以图2-81EEE39节点系统为例,仍旧设可调配的总无功补偿容量为1.2,可 进行无功补偿的节点数为3个,与前文PLAC方法对比验证,说明QLAC方法 的特点。 按3.6.1节的方法,3个节点补偿量的计算结果如表3一所示,其中, agr,}ciag;0为按式(3-38)求导所得的计算结果。可见,补偿有效地降低了这3个 节点的Qr,}c,补偿后aQr,}ciag;0相等。

图3-10比较了补偿前后系统所有16个负荷节点的Qr.}c。由图可见,补偿 点12, 4和8的口LAC大幅减小,与其相邻的7, 21等节点的口LAC也略有减 小,其他节点的QLAC几乎不变,这表明3.2.2节假设4)在无功损耗分析时仍 然是合理的。

此外,补偿后各补偿点的QLAC较小,这说明无功补偿在一定程度 上改善了系统的无功分布. 同样为了说明QLAC方法无功补偿的特点,将上述结果与基于等网损微增率 的经典补偿方法和基于OPF的网损优化方法的计算结果进行对比,结果如表3-5 所示,总无功补偿容量仍为1.20

式中:P,}是系统静态稳定功率极限,Po是某一运行状态下的输出功率。 由表3一可见,在补偿总量相等的条件下,在降损方面,以基态网损0.4274 为准,PLAC与以咬C两种方法补偿后,网损分别下降了1.22%, 1.17%}以AC 方法在降损方面虽也能获得较好的降损效果,但较之PLAC方法略逊一筹; 在提高静态稳定方面,以基态静态稳定功率储备系数40.5986为准,四种方 法补偿后,静态稳定功率储备系数分别提高了3.16%} 3.51%} 3.16%及下降了 29.76%。

可见,在提高稳定性方面口LAC方法比PLAC方法及其他两种方法都具 有一定的优势。 从补偿结果来看,本文两种方法选择的节点有所不同,PLAC法选择了节点 4, 15和8,并将大部分补偿容量置于节点4: QLAC方法选择了节点12, 4和8} 并给予节点12较大的补偿容量,说明在此系统基态潮流下,节点4的无功对系 统有功网损的影响较大,节点12的无功是系统静态稳定的一个关键节点。

令系统各负荷节点的有功和无功功率、各发电机的有功出力同比例增长20%} 可调配的总无功补偿容量亦增加20%,即取1.44。这时,系统的网损为0.6321, 静态电压稳定负荷裕度为17.93%,系统处于重载运行条件。应用所提方法计算 无功补偿。

表3-6比较了几种补偿方法的计算结果,易知,四种方法分别使网损下降了 1.50%,1.59%,1.70%和1.76%。静态稳定功率储备系数分别提高了2.63%} 2.68%} 1.98%及下降了4.32%0 同样,基于OPF的网损优化方法具有最好的降损效果,而本文方法的效果 也较好。从补偿后系统的静态稳定功率储备系数来看,QLAC与PLAC均具有较 好的效果。可以看出,此时两种方法对减小网损和改善系统静态稳定方面的效果 均比较相近。

在实际无功补偿中,可以综合利用本文提出的两种方法,当主要考虑降低网 损时,应用PLAC方法,当提高系统静态稳定为主要目标时,应用QLAC方法。 本文所提方法还未考虑两个目标之间的平衡,如何给予无功传输路径角度予以考 虑,来平衡两种目标之间的冲突,有待于进一步研究。

 

 

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