基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法

摘要

本发明公开了一种基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，包括以下步骤：一、电网可选并联电容器配置方案获取；二、可行性判断，筛选出可行并联电容器配置方案；三、电网网损判断，筛选出低网损并联电容器配置方案；四、电压暂降影响判断：401、电网电压暂降评估指标计算；402、低电压暂降影响配置方案确定；五、投入成本判断：501、投入成本计算；502、优化并联电容器配置方案确定。本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，既降低了网损，又能有效缓解电压暂降，并兼顾了电网并联电容器配置经济性，能够实现电网的安全运行和经济运行，推广应用价值高。

说明书

技术领域

本发明属于电网优化运行技术领域，尤其是涉及一种基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法。

背景技术

随着科学技术的进步，国民经济的快速发展及人民生活水平的不断提高，人们对电力的需求和依赖性越来越强，由于工业生产的自动化水平不断提高，复杂电子设备在各用电部门中得到了广泛应用，各种敏感负荷在工业负荷中所占比重日益增多，敏感负荷对电压暂降、电压骤升和短时中断等电网扰动非常敏感，敏感用户对电网的可靠安全运行要求越来越高。因此对电压暂降的分析评估与治理具有重大的现实意义。

目前，国内外学者对电压暂降的评估有李妍，段余平等在2006年发表在第32期第7卷的《高电压技术》第113-124页上的文章《电压暂降的计算及故障点电压暂降系数确定》，提出的故障点电压暂降系数量化指标，衡量不同故障点对电网电压暂降的影响程度，但确定电压暂降系数中的负荷敏感因子难以确定；李妍，段余平等在2006年发表在第30期第11卷的《电网技术》第51-55页上的文章《环网配电网络电压暂降分析的临界比距法》，提出馈线临界比距法，避免了临界距离超出线路长度的情况，通过馈线的临界比距可确定引起严重电压暂降的输电馈线；马莉、刘健等在2015年发表在第31期第8卷的《电网与清洁能源》第21-25页上的文章《面向电压暂降的电网结构评估》，提出了面向电压暂降的电网结构评估指标，但文中只考虑了母线故障的情况，而没有考虑线路上的故障；C.-H.Park、J.-H.Hong等在2010年发表在第4期第6卷的《工程技术学报发电，输电和配电》(IET Generation,Transmission&Distribution)第683–693页上的文章《基于严重区域的电网电压暂降特性评估》(Assessment of system voltage sag performance based on the concept of area of severity)，提出了基于严重区域的电压暂降评估方法，利用暂降域内的线路和母线的故障率预测敏感负荷的暂降频次，对线路和母线进行排序；虽然该类指标可以分析线路和母线故障引起的电压暂降严重程度，但不能反映母线受电压暂降的影响程度，尤其是敏感负荷的PCC点和将要接入的母线更需要分析受电压暂降的影响程度。多数指标研究了电网节点故障引起电压暂降的严重程度，而反映节点受其他节点故障引起的电压暂降的影响程度还需有待提出。从电压暂降角度对电网网络规划进行评估的指标有待提出。

通常并联电容器配置以降低网损和无功优化为目标，张秋雁在2012年发表在第31期第17卷的《电气应用》第18-20页上的文章《配电网并联电容器无功补偿优化研究》，采用浮点数遗传算法，提出一种以网损最小为目标的电容器无功补偿优化算法，用来确定补偿电容器的最佳补偿点和最佳补偿容量，寻求最优的无功补偿方案，以达到降低配电网损耗的目的；文明、何禹清等在2011年发表在第39期第9卷的《电力系统保护与控制》第59-64页上的文章《计及无功经济价值的配电网电容器优化配置》，综合考虑了电容器组的投资成本和它对系统网损、容量释放和其本身能量价值的经济效益，提出了一种配电网电容器优化配置方法。

传统的并联电容器配置时，没有考虑电网电压暂降的情况，由于现代化生产中敏感负荷在工业负荷中所占比重日益增多，电压暂降问题越来越严重，进行并联电容器配置时有必要考虑如何缓解电网的电压暂降，如何减少电压暂降对敏感负荷产生的危害，如何在电网规划中选择合适的并联电容器安装地点和安装容量，实现电容器的经济优化配置是实现电网安全运行和经济运行的重要前提。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，既降低了网损，又能有效缓解电压暂降，并兼顾了电网并联电容器配置经济性，能够实现电网的安全运行和经济运行，推广应用价值高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、电网可选并联电容器配置方案获取：根据待配置电网中各条母线上是否安装并联电容器与所安装并联电容器的容量，获取所述待配置电网的多种不同可选并联电容器配置方案；

每种所述可选并联电容器配置方案中均包括所述待配置电网中各条母线的并联电容器配置信息，每条母线的并联电容器配置信息均包括该母线上是否安装并联电容器与所安装并联电容器的容量；

步骤二、可行性判断：对步骤一中各可选并联电容器配置方案下所述待配置电网分别进行潮流计算，并根据潮流计算结果对各可选并联电容器配置方案分别进行可行性判断，从所有可选并联电容器配置方案中筛选出可行并联电容器配置方案；

对任一种所述可选并联电容器配置方案进行可行性判断时，根据潮流计算得出的该可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中各条母线的电压进行判断：当该可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中所有母线的电压均在[U_min,U_max]内时，判断为该可选并联电容器配置方案为可行并联电容器配置方案，否则判断为该可选并联电容器配置方案为不可行并联电容器配置方案；其中，U_min为所述待配置电网中母线的最小允许电压，U_max为所述待配置电网中母线的最大允许电压；

步骤三、电网网损判断：对步骤二中筛选出所有可行并联电容器配置方案分别进行电网网损判断，并根据电网网损判断结果，从所有可行并联电容器配置方案中筛选出低网损并联电容器配置方案；本步骤中，所筛选出低网损并联电容器配置方案的数量为H，其中H为正整数；

对任一种所述可行并联电容器配置方案进行经济性判断时，根据该可行并联电容器配置方案下所述待配置电网的网损率进行判断：当该可行并联电容器配置方案下所述待配置电网的网损率不大于γ_set时，判断为该可行并联电容器配置方案为低网损并联电容器配置方案；否则，判断为该可行并联电容器配置方案为高网损并联电容器配置方案；其中，γ_set为预先设定的网损率判断阈值；

步骤四、电压暂降影响判断，过程如下：

步骤401、电网电压暂降评估指标计算：对步骤三中筛选出的H种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标分别进行计算；

其中，对第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标进行计算时，包括以下步骤：

步骤4011、母线电压暂降矩阵获取：获取第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的母线电压暂降矩阵，该母线电压暂降矩阵记作其中，m为故障类型编号且m＝1、2、3或4，m＝1表示单相接地短路故障，m＝2表示两相相间短路故障，m＝3表示三相相间短路故障，m＝4表示两相接地短路故障；

其中，i为正整数且i＝1、2、…、T，j为正整数且j＝1、2、…、T，T为所述待配置电网中母线的总数量；表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生编号为m的故障时，编号为j的母线的三相电压暂降值；h为所述低网损并联电容器配置方案的编号，h为正整数且h＝1、2、…、H；中第i行元素表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生编号为m的故障时，所述待配置电网中各母线的电压暂降值；中第j列元素表示第h种低网损并联电容器配置方案下电网中各条母线分别发生编号为m的故障时，编号为j的母线的电压暂降值；

步骤4012、母线电压暂降凹陷域矩阵获取：根据步骤4011中所述的并结合预先设定的电网电压暂降阈值u_thre，获取第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的母线电压暂降凹陷域矩阵，该母线电压暂降凹陷域矩阵记作

其中，或1；对的取值进行确定时，当中至少一相电压暂降值低于电网电压暂降阈值u_thre时，否则，表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生编号为m的故障时，编号为j的母线发生电压暂降；

中的第i行元素表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生编号为m的故障时的电压暂降情况，中的第j列元素表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为j的母线受所述待配置电网中各条母线发生编号为m的故障影响并发生电压暂降的频次；

步骤4013、支路电压暂降凹陷域矩阵获取：获取第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的支路电压暂降凹陷域矩阵，该支路电压暂降凹陷域矩阵记作

其中，为编号为j的母线受第r条支路发生编号为m的故障影响并发生电压暂降的频次，r为所述待配置电网中支路的编号，r为正整数且r＝1、2、…、W，其中W为所述待配置电网中支路的数量；根据进行确定；所述的为第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网中第r条支路的电压暂降凹陷域矩阵，且

所述的根据第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网中第r条支路的电压暂降矩阵并结合步骤4012中所述的u_thre进行确定；所述的其中表示第h种低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网中第r条支路上的第n'个节点发生编号为m的故障时编号为j的母线的三相电压暂降值；n'为正整数且n'＝1、2、…、n，n为第r条支路上预先选取的节点数量且n为正整数，n'为第r条支路上节点的编号；l_r表示第r条支路；

所述的中，或1；对的取值进行确定时，当中至少一相电压暂降值低于电网电压暂降阈值u_thre时，否则，表示第h种低网损并联电容器配置方案下第r条支路上第n'个节点发生编号为m的故障时，编号为j的母线发生电压暂降；

步骤4014、电网电压暂降评估指标计算：根据公式计算第h种低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标，该指标记作D_h；所述的D_h为用于评价缓解电压暂降的评估指标；

其中，λ_m为预先设定的所述待配置电网发生编号m的故障的发生概率，为编号为j的母线受所述待配置电网中各母线和各支路发生编号m的故障影响并产生电压暂降的频次总和，

步骤4015、多次重复步骤4011至步骤4014，直至获得H种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标；

步骤402、低电压暂降影响配置方案确定：对步骤4015中获得的H种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标进行比较，并根据所述电网电压暂降评估指标数值由小到大的顺序，由前至后对H种所述低网损并联电容器配置方案进行排序，再从排序后的H种所述低网损并联电容器配置方案中选取前H'种所述低网损并联电容器配置方案作为低电压暂降影响并联电容器配置方案；

其中，H'为正整数且

步骤五、投入成本判断，过程如下：

步骤501、投入成本计算：对步骤402中获得的所有低电压暂降影响并联电容器配置方案的投入成本分别进行计算；

对任一种所述低电压暂降影响并联电容器配置方案的投入成本进行计算时，根据该低电压暂降影响并联电容器配置方案中每条母线的并联电容器配置信息，对该低电压暂降影响并联电容器配置方案中需安装的所有并联电容器的总成本进行计算，并将所确定的所有并联电容器的总成本作为该低电压暂降影响并联电容器配置方案的投入成本；

步骤502、优化并联电容器配置方案确定：对步骤501中计算得出的所有低电压暂降影响并联电容器配置方案的投入成本进行比较，选取投入成本最低的所述低电压暂降影响并联电容器配置方案作为所述待配置电网的优化并联电容器配置方案。

上述基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征是：步骤4013中对进行确定前，先沿第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网中第r条支路的电流流向在第r条支路上选取n个节点，所选取的节点中包括第r条支路的末端点；n个所述节点呈均匀分布。

上述基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征是：步骤一中所述待配置电网中母线的电压等级包括4种电压等级，4种电压等级分别为110kV、35kV、10kV和6kV；

步骤一中进行电网可选并联电容器配置方案获取之前，先对所述待配置电网中各条母线的电压等级分别进行确定，并对所述待配置电网中4种电压等级下母线的数量分别进行确定；

步骤一中所述可选并联电容器配置方案的数量为Q种，其中Q为正整数且e为电压等级编号且e＝1、2、3或4，e＝1表示电压等级为110kV，e＝2表示电压等级为35kV,e＝3表示电压等级为10kV,e＝4表示电压等级为6kV；F_e表示所述待配置电网中编号为e的电压等级下母线的数量，F_e为整数且q_e表示编号为e的电压等级下母线上所安装单台并联电容器的容量最小值，Q_Ce表示编号为e的电压等级下母线上所安装单台并联电容器的容量最大值。

上述基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征是：Q种所述可选并联电容器配置方案中第p种所述可选并联电容器配置方案记作Q_p＝[Q_1,p,Q_2,p,…,Q_i,p,…,Q_T,p]，Q_i,p表示第p种可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中编号为i的母线上所安装并联电容器的容量，Q_i,p≥0，Q_i,p＝0表示第p种可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中编号为i的母线上不安装并联电容器，Q_i,p＞0表示第p种可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中编号为i的母线上安装并联电容器且所安装并联电容器的容量为Q_i,p；i为所述待配置电网中母线的编号，i为正整数且i＝1、2、…、T。

上述基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征是：步骤一中进行电网可选并联电容器配置方案获取之前，对所述待配置电网中各条母线上所安装并联电容器的可选容量分别进行确定；

其中，所述待配置电网中编号为e的电压等级下各条母线上所安装并联电容器的可选容量有Q_e种，Q_e为正整数且Q_e种所述可选容量记作Q_e'＝[0,Q_1,e,Q_2,e,…,Q_i',e,…,Q_N',e]，i'为整数且i＝0、1、2、…、N'，N'为正整数且N'＝Q_e-1；Q_e'中Q_e种所述可选容量由小到大进行排列且相邻两个所述可选容量之间的差值为q_e。

上述基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征是：步骤501中对任一种所述低电压暂降影响并联电容器配置方案的投入成本进行计算时，先根据该低电压暂降影响并联电容器配置方案中每条母线的并联电容器配置信息，对该条母线上需安装的所有并联电容器的数量分别进行确定，并结合该母线的电压等级，对该条母线上需安装的单台并联电容器的成本进行确定，进而确定出该母线需安装并联电容器的投入成本，最终确定该配置方案的投入成本。

上述基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征是：步骤4014中所述的λ_m为所述待配置电网中所有故障点发生编号m的故障的发生概率平均值，所述故障点为步骤4013中所述支路上选取的节点或所述待配置电网中的母线。

上述基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征是：步骤二中所述的U_min＝0.95，所述的U_max＝1.05，U_min和U_max均为标么值；步骤4012中所述的u_thre＝0.7～0.9，u_thre为标么值。

上述基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征是：步骤三中所述的γ_set＝4％～6％。

上述基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，其特征是：步骤4013中所述的n＝10～200；

步骤4014中所述的λ_m通过概率统计的方法获得，根据预先统计的与所述待配置电网相同的已运行电网中各条母线和各支路发生故障的故障信息进行确定。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、方法步骤简单、设计合理且实现方便，提出一种既考虑网损又能缓解电压暂降的电网并联电容器优化配置方法。

2、采用故障点法针对母线故障和支路上各节点故障引起的电压暂降进行分析，简单易行且使用效果好。

3、设计合理，以所安装并联电容器的总投入成本最小为目标函数，以母线上是否安装并联电容器和并联电容器容量为变量，以电网运行经济性和电压偏差以及缓解电压暂降的电压暂降评估指标为约束条件，得出了能有效缓解电压暂降影响的最优的电网并联电容器配置方法，能够更好地通过电网并联电容器配置方案调整达到减少电压暂降影响的目的，能够有效地减少电压暂降给用电企业造成的经济损失，能够很好地满足现代化生产对电能供应的要求。

4、所采用的电压暂降评估指标设计合理，不仅考虑了母线故障造成的电压暂降，还考虑了支路故障造成的电压暂降，能够得到更为全面、精确的评估指标。

5、所采用的电网可选并联电容器配置方案获取方法简单、设计合理且能获取所有的可选并联电容器配置方案，确保不会遗漏可能存在的可选并联电容器配置方案。

6、方法步骤设计合理，先获取待配置电网的所有可选并联电容器配置方案，再通过可行性判断筛选出可行并联电容器配置方案，再通过电网网损判断从可行并联电容器配置方案中进一步筛选出低网损并联电容器配置方案，随后从低网损并联电容器配置方案中选出低电压暂降影响并联电容器配置方案，最后从低电压暂降影响并联电容器配置方案中筛选出优化低电压暂降影响并联电容器配置方案，并联电容器配置方案优化选择的效率高，并且逐层递进进行选取，确保能简便、快速且准确选出能有效缓解电压暂降的优化并联电容器配置方案。因而，本发明通过对可选低电压暂降影响并联电容器配置方案依次进行可行性判断、电网网损判断、电压暂降影响判断和投入成本判断，最终确定优化的并联电容器配置方案。

7、使用效果好且实用价值高，从优化并联电容器配置方案的角度为电压暂降的治理提供参考依据，能够增强网架结构，降低网络损耗，提高用户的满意度，有效地指导电网的安全运行、规划和改造，实现电网的安全运行和经济运行，推广应用价值高。

综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，既降低了网损，又能有效缓解电压暂降，并兼顾了电网并联电容器配置经济性，能够实现电网的安全运行和经济运行，推广应用价值高。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的方法流程框图。

图2为本发明步骤4013中对待配置电网中各支路进行n等分划分的节点分布示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种基于电压暂降评估指标的电网并联电容器配置方法，包括以下步骤：

步骤一、电网可选并联电容器配置方案获取：根据待配置电网中各条母线上是否安装并联电容器与所安装并联电容器的容量，获取所述待配置电网的多种不同可选并联电容器配置方案；

每种所述可选并联电容器配置方案中均包括所述待配置电网中各条母线的并联电容器配置信息，每条母线的并联电容器配置信息均包括该母线上是否安装并联电容器与所安装并联电容器的容量；

步骤二、可行性判断：对步骤一中各可选并联电容器配置方案下所述待配置电网分别进行潮流计算，并根据潮流计算结果对各可选并联电容器配置方案分别进行可行性判断，从所有可选并联电容器配置方案中筛选出可行并联电容器配置方案；

对任一种所述可选并联电容器配置方案进行可行性判断时，根据潮流计算得出的该可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中各条母线的电压进行判断：当该可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中所有母线的电压均在[U_min,U_max]内时，判断为该可选并联电容器配置方案为可行并联电容器配置方案，否则判断为该可选并联电容器配置方案为不可行并联电容器配置方案；其中，U_min为所述待配置电网中母线的最小允许电压，U_max为所述待配置电网中母线的最大允许电压；

步骤三、电网网损判断：对步骤二中筛选出所有可行并联电容器配置方案分别进行电网网损判断，并根据电网网损判断结果，从所有可行并联电容器配置方案中筛选出低网损并联电容器配置方案；本步骤中，所筛选出低网损并联电容器配置方案的数量为H，其中H为正整数；

对任一种所述可行并联电容器配置方案进行经济性判断时，根据该可行并联电容器配置方案下所述待配置电网的网损率进行判断：当该可行并联电容器配置方案下所述待配置电网的网损率不大于γ_set时，判断为该可行并联电容器配置方案为低网损并联电容器配置方案；否则，判断为该可行并联电容器配置方案为高网损并联电容器配置方案；其中，γ_set为预先设定的网损率判断阈值；

步骤四、电压暂降影响判断，过程如下：

步骤401、电网电压暂降评估指标计算：对步骤三中筛选出的H种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标分别进行计算；

其中，对第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标进行计算时，包括以下步骤：

步骤4011、母线电压暂降矩阵获取：获取第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的母线电压暂降矩阵，该母线电压暂降矩阵记作其中，m为故障类型编号且m＝1、2、3或4，m＝1表示单相接地短路故障，m＝2表示两相相间短路故障，m＝3表示三相相间短路故障，m＝4表示两相接地短路故障；

其中，i为正整数且i＝1、2、…、T，j为正整数且j＝1、2、…、T，T为所述待配置电网中母线的总数量；表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生编号为m的故障时，编号为j的母线的三相电压暂降值；h为所述低网损并联电容器配置方案的编号，h为正整数且h＝1、2、…、H；中第i行元素表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生编号为m的故障时，所述待配置电网中各母线的电压暂降值；中第j列元素表示第h种低网损并联电容器配置方案下电网中各条母线分别发生编号为m的故障时，编号为j的母线的电压暂降值；

步骤4012、母线电压暂降凹陷域矩阵获取：根据步骤4011中所述的并结合预先设定的电网电压暂降阈值u_thre，获取第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的母线电压暂降凹陷域矩阵，该母线电压暂降凹陷域矩阵记作

其中，或1；对的取值进行确定时，当中至少一相电压暂降值低于电网电压暂降阈值u_thre时，否则，表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生编号为m的故障时，编号为j的母线发生电压暂降；

中的第i行元素表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为i的母线发生编号为m的故障时的电压暂降情况，中的第j列元素表示第h种低网损并联电容器配置方案下编号为j的母线受所述待配置电网中各条母线发生编号为m的故障影响并发生电压暂降的频次；

步骤4013、支路电压暂降凹陷域矩阵获取：获取第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的支路电压暂降凹陷域矩阵，该支路电压暂降凹陷域矩阵记作

其中，为编号为j的母线受第r条支路发生编号为m的故障影响并发生电压暂降的频次，r为所述待配置电网中支路的编号，r为正整数且r＝1、2、…、W，其中W为所述待配置电网中支路的数量；根据进行确定；所述的为第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网中第r条支路的电压暂降凹陷域矩阵，且

所述的根据第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网中第r条支路的电压暂降矩阵并结合步骤4012中所述的u_thre进行确定；所述的其中表示第h种低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网中第r条支路上的第n'个节点发生编号为m的故障时编号为j的母线的三相电压暂降值；n'为正整数且n'＝1、2、…、n，n为第r条支路上预先选取的节点数量且n为正整数，n'为第r条支路上节点的编号；l_r表示第r条支路；

所述的中，或1；对的取值进行确定时，当中至少一相电压暂降值低于电网电压暂降阈值u_thre时，否则表示第h种低网损并联电容器配置方案下第r条支路上第n'个节点发生编号为m的故障时，编号为j的母线发生电压暂降；

步骤4014、电网电压暂降评估指标计算：根据公式计算第h种低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标，该指标记作D_h；所述的D_h为用于评价缓解电压暂降的评估指标；

其中，λ_m为预先设定的所述待配置电网发生编号m的故障的发生概率，为编号为j的母线受所述待配置电网中各母线和各支路发生编号m的故障影响并产生电压暂降的频次总和，

步骤4015、多次重复步骤4011至步骤4014，直至获得H种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标；

步骤402、低电压暂降影响配置方案确定：对步骤4015中获得的H种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网的电网电压暂降评估指标进行比较，并根据所述电网电压暂降评估指标数值由小到大的顺序，由前至后对H种所述低网损并联电容器配置方案进行排序，再从排序后的H种所述低网损并联电容器配置方案中选取前H'种所述低网损并联电容器配置方案作为低电压暂降影响并联电容器配置方案；

其中，H'为正整数且

步骤五、投入成本判断，过程如下：

步骤501、投入成本计算：对步骤402中获得的所有低电压暂降影响并联电容器配置方案的投入成本分别进行计算；

对任一种所述低电压暂降影响并联电容器配置方案的投入成本进行计算时，根据该低电压暂降影响并联电容器配置方案中每条母线的并联电容器配置信息，对该低电压暂降影响并联电容器配置方案中需安装的所有并联电容器的总成本进行计算，并将所确定的所有并联电容器的总成本作为该低电压暂降影响并联电容器配置方案的投入成本；

步骤502、优化并联电容器配置方案确定：对步骤501中计算得出的所有低电压暂降影响并联电容器配置方案的投入成本进行比较，选取投入成本最低的所述低电压暂降影响并联电容器配置方案作为所述待配置电网的优化并联电容器配置方案。

本实施例中，步骤一中所述的W≥10，步骤4011中所述的T≥5。

步骤一中进行并联电容器配置方案获取时，先确定各母线上所安装并联电容器可能存在的所有容量(即可选容量)，再采用统计学方法获取待配置电网的所有可选并联电容器配置方案，能确保对所有可选并联电容器配置方案进行判断，并将所找出的所有可选并联电容器配置方案作为后续进行可行性判断、电网网损判断、电压暂降影响判断和投入成本判断的基础，确保分析判断的全面性。

步骤一中获取可选并联电容器配置方案后，由于可选并联电容器配置方案仅仅是通过各条母线上是否安装并联电容器和安装并联电容器容量大小的可能性，用排列组合的方式得到的，而没有考虑电网运行的可行性和电网的经济运行和安全运行，因此通过步骤二中对各母线的电压进行判断，能筛除掉由于并联电容器造成的负荷电压不合格的情况，从可选并联电容器配置方案获得可行并联电容器配置方案。这样，后续无需对各可选并联电容器配置方案分别进行判断，只需对可行并联电容器配置方案进行判断即可，大大缩小了所述待配置电网并联电容器配置方案的判断计算量。

由于降低网损率是电力公司考核电网经济运行的主要指标，利用步骤三中的网损率对所述待配置电网进行经济性判断，从可行并联电容器配置中筛选出低网损并联电容器配置方案，可使并联电容器的配置考虑到电网的经济运行，并从进一步考虑缓解电压暂降的角度进行进一步筛选，大大减少了计算量。

步骤四中母线电压暂降凹陷域矩阵和支路电压暂降凹陷域矩阵中的行向量清晰地反映了母线和支路故障引起母线的电压暂降情况，列向量清晰地反映了母线受母线和支路故障影响发生电压暂降的频次，电压暂降评估评估指标反映了母线和支路故障引起的电压暂降频次，可用该指标评判该低网损并联电容器配置方案下电网敏感负荷受电压暂降影响的情况，获得低电压暂降影响并联电容器配置方案；再对各并联电容器配置方案的投入成本进行计算，选出投入成本最低的并联电容器配置方案作为并联电容器的优化配置方案，因而最后获得的优化配置方案既经济又可以缓解电压暂降。

母线故障类型和支路故障类型均有以下四种：单相接地故障、两相相间短路、两相接地短路和三相相间短路。其中，三相相间短路故障产生的危害和影响最严重，而单相接地故障的发生概率最大，因而应针对不同故障类型分别分析所引起的电压暂降。

本实施例中，步骤一中获取母线电压暂降矩阵时，采用故障点法对进行确定。

实际对母线电压暂降矩阵中的第i行元素进行确定时，采用故障点法，对第h种所述低网损并联电容器配置方案下待配置电网中编号为i的母线分别发生上述四种故障时待配置电网中各条母线的电压暂降值进行计算。其中，故障点法为一种仿真方法，详见肖先勇、马超、李勇发表的《线路故障引起电压凹陷的频次最大熵评估》[J]一文(《中国电机工程学报》，2009，VOL.29，(1):第87-93页)中公开的内容。另外，《电源技术》2012年12期中汤海燕、王崇林、邵国庆、黄倩、汤巧云发表的《一种电压暂降及电压凹陷域的计算方法》一文中，对故障点法进行了介绍。

本实施例中，m＝1表示故障类型为单相接地故障，m＝2表示故障类型为两相相间短路，m＝3表示故障类型为三相相间短路，m＝4表示故障类型为两相接地短路。实际使用时，可以根据具体需要，对四种故障类型的编号进行相应调整。

需说明的是：母线电压暂降矩阵中的表示编号为i的母线发生编号为m的故障时编号为j的母线的三相电压暂降值，该三相电压暂降值为编号为j的母线当前状态下的三相电压值，而不是编号为j的母线的三相电压暂降的深度。

实际使用时，待配置电网中的各条母线所供电为单相电、两相电或三相电。其中，当编号为j的母线所供电为单相电时，该条母线中包括一根相线和一根零线，中的一相电压暂降值为该条母线所供单相电的电压暂降值，其余两相电压暂降值均设定为空(用PULL表示)或均设定为无穷大；当编号为j的母线所供电为两相电时，该条母线中包括两根相线和一根零线，中的两相电压暂降值分别为该条母线所供两相电的电压暂降值，另外一相电压暂降值设定为空(用PULL表示)或设定为无穷大；当编号为j的母线所供电为三相电时，该条母线中包括三根相线和一根零线，中的三相电压暂降值分别为该条母线所供三相电的电压暂降值；

步骤4013中对第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网中第r条支路的电压暂降矩阵进行确定时，所采用的方法与母线电压暂降矩阵中第i行元素的确定方法相同。

实际使用时，步骤4012中所述的u_thre＝0.7～0.9，u_thre为标么值。

本实施例中，U_thre＝0.7。具体应用时，可以根据实际需要，对U_thre的取值大小进行相应调整。

本实施例中，步骤二中所述的U_min＝0.95，所述的U_max＝1.05，U_min和U_max均为标么值。

实际使用时，本领域技术人员根据《电力工程电气设计手册》或《工业与民用配电设计手册》，能简便确定u_thre、U_min和U_max的有名值。

需说明的是：本发明申请文件中，所有的参数均为标么值。

本实施例中，步骤二中当判断得出该可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中所有母线的电压均在[U_min,U_max]内时，判断为该可选并联电容器配置方案为可行并联电容器配置方案，说明该可选并联电容器配置方案下所述待配置电网的电压偏差校验符合要求。

步骤4013中对进行确定前，先沿第h种所述低网损并联电容器配置方案下所述待配置电网中第r条支路的电流流向在第r条支路上选取n个节点，所选取的节点中包括第r条支路的末端点。

本实施例中，n个所述节点呈均匀分布。

如图2所示，步骤4013中进行支路电压暂降凹陷域矩阵获取时，定义支路首端节点为0节点，定义支路末端节点的编号为n，中间各节点的编号依次为1、2、…、n-1，并对第h种所述低网损并联电容器配置方案下待配置电网设置在各支路上编号为1、2、…、n的节点上分别设置单相接地短路、两相相间短路、三相相间短路和两相接地短路四种类型的故障。

本实施例中，步骤二中筛选出可行并联电容器配置方案的数量为K。

步骤三中对第k种所述可行并联电容器配置方案下待配置电网的网损率γ_k进行计算时，根据公式进行计算，其中，I_r,k为第k种所述可行并联电容器配置方案下待配置电网中第r条支路的电流，R_r为待配置电网中第r条支路的电阻，P_i为编号为i的母线上负荷的有功功率。

为第k种可行并联电容器配置方案下电网的网络损耗，为第k种可行并联电容器配置方案下电网的总的有功功率。k为所述可行并联电容器配置方案的编号，k为正整数且k＝1、2、…、K。

本实施例中，步骤一至步骤四中均采用数据处理器进行处理，实现简便且处理速度非常快。

本实施例中，步骤4014中所述的λ_m为所述待配置电网中所有故障点发生编号m的故障的发生概率平均值，所述故障点为步骤4013中所述支路上选取的节点或所述待配置电网中的母线。

并且，步骤4014中所述的λ_m通过概率统计的方法获得，根据预先统计的与所述待配置电网相同的已运行电网中各条母线和各支路发生故障的故障信息进行确定。

此处：与待配置电网相同的已运行电网指的是线路参数、负荷情况等与待配置电网基本相同的电网，该电网发生故障的情况与待配置电网类似，具有借鉴价值。准确地说，与待配置电网相同的已运行电网为与待配置电网类似的电网，实践中不存在完全相同的电网。

对待配置电网或与待配置电网相同的已运行电网中各条母线发生故障的故障信息进行统计时，需对统计期内所统计电网中各条母线发生的总故障次数以及各次故障的类型进行统计，统计期不小于1年。

本实施例中，步骤三中所述的γ_set＝4％～6％。

本实施例中，步骤4013中所述的n＝10～200。

本实施例中，步骤一中所述待配置电网中母线的电压等级包括4种电压等级，4种电压等级分别为110kV、35kV、10kV和6kV；

步骤一中进行电网可选并联电容器配置方案获取之前，先对所述待配置电网中各条母线的电压等级分别进行确定，并对所述待配置电网中4种电压等级下母线的数量分别进行确定；

步骤一中所述可选并联电容器配置方案的数量为Q种，其中Q为正整数且e为电压等级编号且e＝1、2、3或4，e＝1表示电压等级为110kV，e＝2表示电压等级为35kV,e＝3表示电压等级为10kV,e＝4表示电压等级为6kV；F_e表示所述待配置电网中编号为e的电压等级下母线的数量，F_e为整数且q_e表示编号为e的电压等级下母线上所安装单台并联电容器的容量最小值，Q_Ce表示编号为e的电压等级下母线上所安装单台并联电容器的容量最大值。

因而，所述待配置电网中仅包括以上四种电压等级下的母线。

本实施例中，Q种所述可选并联电容器配置方案中第p种所述可选并联电容器配置方案记作Q_p＝[Q_1,p,Q_2,p,…,Q_i,p,…,Q_T,p]，Q_i,p表示第p种可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中编号为i的母线上所安装并联电容器的容量，Q_i,p≥0，Q_i,p＝0表示第p种可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中编号为i的母线上不安装并联电容器，Q_i,p＞0表示第p种可选并联电容器配置方案下所述待配置电网中编号为i的母线上安装并联电容器且所安装并联电容器的容量为Q_i,p；i为所述待配置电网中母线的编号，i为正整数且i＝1、2、…、T。

本实施例中，步骤一中进行电网可选并联电容器配置方案获取之前，对所述待配置电网中各条母线上所安装并联电容器的可选容量分别进行确定；

其中，所述待配置电网中编号为e的电压等级下各条母线上所安装并联电容器的可选容量有Q_e种，Q_e为正整数且Q_e种所述可选容量记作Q_e'＝[0,Q_1,e,Q_2,e,…,Q_i',e,…,Q_N',e]，i'为整数且i＝0、1、2、…、N'，N'为正整数且N'＝Q_e-1；Q_e'中Q_e种所述可选容量由小到大进行排列且相邻两个所述可选容量之间的差值为q_e。

本实施例中，步骤501中对任一种所述低电压暂降影响并联电容器配置方案的投入成本进行计算时，先根据该低电压暂降影响并联电容器配置方案中每条母线的并联电容器配置信息，对该条母线上需安装的所有并联电容器的数量分别进行确定，并结合该母线的电压等级，对该条母线上需安装的单台并联电容器的成本进行确定，进而确定出该母线需安装并联电容器的投入成本，最终确定该配置方案的投入成本。

综上所述，本发明先获取待配置电网的可选并联电容器配置方案，再从可选并联电容器配置方案中筛选出可行并联电容器配置方案，之后从可行并联电容器配置方案中确定低网损并联电容器配置方案，再计算每种低网损并联电容器配置方案下的缓解电压暂降的电压暂降评估指标，并根据该指标确定低电压暂降影响并联电容器配置方案，最后确定出投入成本最低的优化并联电容器经济配置方案，所得出的优化并联电容器经济配置方案能有效缓解电压暂降影响且经济使用，能够更好地通过电网并联电容器配置方案调整达到减少电压暂降影响的目的，能够有效地减少电压暂降给用电企业造成的经济损失，能够很好地满足现代化生产对电能供应的要求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。