够实现安全优质经济运行。
[0154] 本方案提供的一种改善含小水电配电网电压质量的方法具有以下有益效果：
[0155] 1、本方法采用串联电容器来改善含小水电配电网的电压质量，通过获取安装的电 容器的待选线路、待选线路的编号以及待选线路对应的最大容抗值生成初始种群，再计算 初始种群中个体的目标函数值确定串联电容器的安装位置和容抗值。因此，该方法不但能 够准确地确定串联补偿电容器安装的位置和补偿容抗值的大小，而且比现有的计算方法更 准确，电容器补偿的效果更好，对含小水电配网的电压改善质量更高。
[0156] 2、由于在计算的目标函数值的过程中，考虑了含小水电配电网安装串联电容器的 投资运行的最小年费用，因此，配网更安全和优质，运行更经济。
[0157] 3、本方法还兼顾了串联电容器和有载调压变压器分接头组合的调压关系，使得本 方案提供的方法能够对含小水电配电网丰水期电压升高越上限和枯水期电压降低越下限 的电压进行调整，比现有改善方法更经济、更简单。
[0158] 4、本方法可广泛应用于含小水电配电网的电压调整中，能够有效地减少电压越限 情况的发生，为含小水电配电网改善电压质量方案的制定提供科学依据。
[0159] 在本方案的另一个具体的实施例中，以现有的改善配网电压质量的串联补偿电容 器为例，与本技术方案提供的结果进行比较，得到实验结果如下：
[0160]以图5所示的现有文献2013年第41卷第8期《电力系统保护与控制》中"改善配网电 压质量的固定串补技术研究"一文中的10节点配电网为例，用所述文献的方法（以下简称： 方法1)和本发明提供的方法（以下简称:方法2)进行含小水电配电网安装串联电容器效果 的比较。
[0161] 图5所示配电网在首端节点电压为I.OOOOp.u.，没有安装串联电容器时，纯负荷运 行方式下最低电压在线路末端，节点电压为〇.9174p.u.;纯小水电运行方式下最高电压在 线路末端，节点电压为I. 〇725p. u.。根据所述文献给出的在3号分接点的电力杆上加入串联 电容器的方案，此处采用在线路2-3安装5 Ω串联电容器。运用传统前推回代潮流算法对图4 所示配电网进行潮流计算，可得到纯负荷运行方式下最低电压在线路末端，节点电压为 0.9571p. u .，年投资运行费用为8.2639万元;纯小水电运行方式下最高电压在线路末端，节 点电压为l.〇375p.U.，年投资运行费用为9.0504万元。计算结果如表8中方法1的结果所示。
[0162] 表8两种方法结果的比较
[0164] 通过比较可得，用本发明提供的方法(方法2)对图5所示配电网在纯负荷和纯小水 电运行方式分别计算串联电容器优化配置方案，计算结果如表8中方法2的结果所示。由表8 可见，纯负荷和纯小水电运行运行方式下的优化方案都是在线路1-2安装4 Ω串联电容器。 在纯负荷运行方式下，最高电压在节点2处，节点电压为1.0037p.u.，最低电压在线路末端， 节点电压为〇.9539p.u.，年投资运行费用为7.9074万元。在纯小水电运行运行方式下，最高 电压在线路末端，节点电压为1.0406p.u.，最低电压在节点2处，节点电压为0.9944p.u.，年 投资运行费用为8.7189万元。两种运行方式下各点电压都调整到允许范围内。从表8中的年 费用可见，本实施例提供的方法(方法2)比方法1的年费用在纯负荷和纯小水电运行方式下 分别节约0.3565万元和0.3315万元。因此，本发明提供的方法(方法2)比现有的方法1能更 经济地实现电压调整。
[0165] 从上述实施例中的实验结果及分析比较可得：
[0166] 本实施例提供的一种采用串联电容器改善含小水电配电网电压质量的方法通过 采用优化计算方法得到含小水电配电网安装串联电容器的投资运行的年费用最小，不仅能 实现电压调整，而且具有更好的经济性。
[0167] 本方案还实现了含小水电配电网丰水期电压升高越上限和枯水期电压降低越下 限的电压调整，进而为改善含小水电配电网丰水期电压升高越上限和枯水期电压降低越下 限的电压质量的决策提供科学依据。
[0168] 需要说明的是，在本文中，诸如"第一"和"第二"等之类的关系术语仅仅用来将一 个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之 间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在 涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些 要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设 备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个……"限定的要素，并不排除 在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0169]以上所述仅是本发明的【具体实施方式】，使本领域技术人员能够理解或实现本发 明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种改善含小水电配电网电压质量的方法，其特征在于，所述方法包括： 获取电容器的待选线路、所述待选线路的编号W及所述待选线路对应的最大容抗值； 根据所述待选线路的编号和所述最大容抗值形成初始种群； 计算所述初始种群中个体的目标函数值； 根据所述目标函数值确定所述电容器的安装位置和容抗值。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待选线路的编号和所述最大 容抗值形成初始种群的步骤包括： 根据所述待选线路的编号和所述最大容抗值对所述电容器的串联补偿容抗值进行编 码，形成初始种群。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述初始种群中个体的目标函数 值的步骤包括： 对所述初始种群中的个体进行解码，获得与所述待选线路对应的变压器分接头档位 值； 根据所述变压器分接头的档位值计算所述个体的潮流，并生成潮流计算结果； 根据所述潮流计算结果计算所述个体的目标函数值。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标函数值确定所述电容器 的安装位置和容抗值的步骤包括： 对所述目标函数值进行解码，得到所述电容器的安装位置和容抗值。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取电容器的待选线路的步骤包括： 获取任一条线路未安装电容器时各个节点电压偏差的绝对值总和，W及该线路上安装 所述电容器后各个节点电压偏差的绝对值总和； 判断所述未安装电容器时各个节点电压偏差的绝对值总和与安装所述电容器后各个 节点电压偏差的绝对值总和的差值是否小于0; 当所述差值小于加寸，将该条线路作为待选线路。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取待选线路的编号的步骤包括： 设所述配电网中有M条线路，将所述M条线路从1开始依次编号，使所述M条线路中的每 条线路都有一个线路编号； 按照线路编号从小到大的顺序，对所述每条线路未安装电容器时与安装电容器后各个 节点电压偏差的绝对值总和的差值进行比较，并筛选出满足待选线路条件的线路； 将所述满足待选线路条件的线路按照线路编号从小到大的顺序排列，并对运些线路从 1开始依次编号，每条所述满足待选线路条件的线路所对应的编号为所述待选线路编号。7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取任一条线路未安装电容器时各个 节点电压偏差的绝对值总和，W及该线路上安装所述电容器后各个节点电压偏差的绝对值 总和的步骤包括：其中，fo为未安装电容器时各个节点电压偏差的绝对值总和； N为节点总数； 化为含小水电配电网中未安装电容器时节点i的电压，Uo为该线路额定电压； fi为安装所述电容器后各个节点电压偏差的绝对值总和； Ub,C,功含小水电配电网中在第b条线路安装容抗值为X。的电容器时节点i的电压。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取所述待选线路对应的最大容抗值 的步骤包括： 当所述未安装电容器时各个节点电压偏差的绝对值总和与安装所述电容器后各个节 点电压偏差的绝对值总和小于0时，将所述线路安装电容器的容抗值X。作为所述待选线路 对应的最大容抗值。9. 根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括： 设置目标参数，其中，所述目标参数包括含小水电配电网的基本参数、遗传算法的基本 参数和计算投资运行年费用的参数； 根据所述目标参数，获取所述电容器的待选线路、所述待选线路的编号W及所述待选 线路对应的最大容抗值。
【专利摘要】本发明实施例公开了一种改善含小水电配电网电压质量的方法，所述方法包括：获取电容器的待选线路、所述待选线路的编号以及所述待选线路对应的最大容抗值，根据所述待选线路的编号和所述最大容抗值形成初始种群，计算所述初始种群中个体的目标函数值，根据所述目标函数值确定所述电容器的安装位置和容抗值。该方法不但能够准确地确定串联补偿电容器安装的位置和补偿容抗值的大小，而且比现有的计算方法更准确，电容器补偿的效果更好，对含小水电配网的电压改善质量更高。并且本方法考虑了含小水电配电网安装串联电容器的投资运行的最小年费用，因此，配网更安全和优质，运行更经济。
【IPC分类】H02J3/18, H02J3/16
【公开号】CN105591390
【申请号】CN201510967800
【发明人】周鑫, 李胜男, 覃日升, 李俊鹏, 王韶, 张文龙, 汪俊宇
【申请人】云南电网有限责任公司电力科学研究院, 重庆大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月22日