配电变压器无功补偿投退状态的判别方法和装置与流程

1.本发明涉及配电网技术领域，尤其涉及一种配电变压器无功补偿投退状态的判别方法和装置。


背景技术：

2.配电线路本身具有拓扑结构复杂、设备变更异动频繁、运行方式多变等特点，在分布式光伏、风电等新能源大规模接入的背景下，配电网的无功潮流分布趋于多变，这对配电网的潮流分析和负荷预测工作提出了更高的要求。现行的配电网分析预测手段依托电网生产管理系统、gis系统和计量自动化系统内的线路设备参数和运行数据进行拓扑模型构建和仿真分析，其中配电变压器无功补偿投退状态是必不可少的部分。
3.在现有技术中，主要是通过变压器功率因数的多日历史变化情况进行配电变压器无功补偿投退状态的判断，但受到负荷性质、负载率和历史计量数据完整度等条件约束，分析结果准确性难以保证，且效率较低。


技术实现要素：

4.本发明提供一种配电变压器无功补偿投退状态的判别方法和装置，以实现在多日量测数据不完整的情况下，通过对待判断配电变压器单日多点量测数据进行分析来确定无功补偿的投退状态，有利于提高配电网潮流分析的效率。
5.第一方面，本发明提供了一种配电变压器无功补偿投退状态的判别方法，包括：获取配电变压器、与所述配电变压器连接的低压户表、以及所述配电变压器所属的馈线的单日96点量测数据，以及所述配电变压器所属配电网的参数数据；其中，所述量测数据至少包括待判断配电变压器的无功功率；根据所述量测数据和所述参数数据构建仿真模型；对所述待判断配电变压器的无功功率进行预处理；基于预处理后的所述待判断配电变压器的无功功率，结合所述仿真模型，对所述待判断配电变压器进行仿真，并根据仿真结果确定所述待判断配电变压器的无功补偿的投退状态。
6.可选地，所述量测数据包括所述馈线、所述配电变压器和所述低压户表的电流、电压、有功功率、无功功率和功率因数；所述参数数据包括所述配电网的拓扑数据和线路的参数数据。
7.可选地，所述仿真模型包括所述馈线的拓扑模型和所述待判断配电变压器的台区低压拓扑模型。
8.可选地，所述对所述待判断配电变压器的无功功率进行预处理的步骤包括：确定所述待判断配电变压器的无功功率的正负值，并将所述待判断配电变压器的无功功率整理为正功率集合和负功率集合。
9.可选地，所述基于预处理后的所述待判断配电变压器的无功功率，结合所述仿真
模型，对所述待判断配电变压器进行仿真，并根据仿真结果确定所述待判断配电变压器的无功补偿的投退状态的步骤包括：若所述待判断配电变压器的无功功率不存在负值，则基于所述台区低压拓扑模型对所述待判断配电变压器进行潮流计算仿真，以得到所述待判断配电变压器的低压线路上的无功损耗仿真结果；获取与所述待判断配电变压器连接的低压户表的无功功率的实际测量总和值；若 (q
损
＋q
实
－q
首
)*100%/q
首
≥3%，则确定所述待判断配电变压器的无功补偿为投入状态；若 (q
损
＋q
实
－q
首
)*100%/q
首
＜3%，则确定所述待判断配电变压器的无功补偿为退出状态；其中，q
损
为所述待判断配电变压器的低压线路上的无功损耗，q
实
为与所述待判断配电变压器连接的低压户表的无功功率实际测量总和值，q
首
为所述待判断配电变压器的首端总无功功率。
10.可选地，所述若所述待判断配电变压器的无功功率不存在负值，则基于所述台区低压拓扑模型对所述待判断配电变压器进行潮流计算仿真，以得到所述待判断配电变压器的低压线路上的无功损耗仿真结果的步骤包括：分别获取所述待判断配电变压器和所述低压户表在单日负荷峰值、平值和谷值时期的无功功率和有功功率；根据所述待判断配电变压器和所述低压户表在单日负荷峰值、平值和谷值时期的无功功率和有功功率，采用所述台区低压拓扑模型对所述待判断配电变压器进行潮流计算仿真，以得到所述待判断配电变压器的低压线路上的无功损耗仿真结果。
11.可选地，所述基于预处理后的所述待判断配电变压器的无功功率，结合所述仿真模型，对所述待判断配电变压器进行仿真，并根据仿真结果确定所述待判断配电变压器的无功补偿的投退状态的步骤还包括：若所述待判断配电变压器的无功功率存在负值，则基于所述馈线的拓扑模型对所述配电变压器进行潮流计算仿真，以得到每一所述配电变压器的低压侧的仿真电压；获取与所述待判断配电变压器处于同一无功潮流方向，且与所述待判断配电变压器相邻的配电变压器的低压侧的仿真电压，并在同一时刻获取与所述待判断配电变压器相邻的配电变压器的低压侧电压的实际测量值；若(uf－us)*100%/us≥3%，则确定所述待判断配电变压器的无功补偿为退出状态；若(uf－us)*100%/us＜3%，则确定所述待判断配电变压器的无功补偿为投入状态；其中，uf为与所述待判断配电变压器相邻的配电变压器的低压侧的仿真电压，us为与所述待判断配电变压器相邻的配电变压器的低压侧电压的实际测量值。
12.可选地，所述若所述待判断配电变压器的无功功率存在负值，则基于所述馈线的拓扑模型对所述配电变压器进行潮流计算仿真，以得到每一所述配电变压器的低压侧的仿真电压的步骤包括：获取所述待判断配电变压器的无功功率为负值所对应的时间节点，并获取所述时间节点上所述馈线的母线电压、以及各所述配电变压器的有功功率和无功功率；结合所述馈线的母线电压、以及各所述配电变压器的有功功率和无功功率，采用
所述馈线的拓扑模型对所述配电变压器进行潮流计算仿真，以得到每一所述配电变压器的低压侧的仿真电压。
13.可选地，当与所述待判断配电变压器相邻的所有所述配电变压器均满足(uf－us)*100%/us＜3%时，确定所述待判断配电变压器的无功补偿为投入状态。
14.第二方面，本发明还提供了一种配电变压器无功补偿投退状态的判别装置，该装置包括：数据获取模块，用于获取配电变压器、与所述配电变压器连接的低压户表、以及所述配电变压器所属的馈线的单日96点量测数据，以及所述配电变压器所属配电网的参数数据；其中，所述量测数据至少包括待判断配电变压器的无功功率；模型构建模块，用于根据所述量测数据和所述参数数据构建仿真模型；预处理模块，用于对所述待判断配电变压器的无功功率进行预处理；状态确定模块，用于基于预处理后的所述待判断配电变压器的无功功率，结合所述仿真模型，对所述待判断配电变压器进行仿真，并根据仿真结果确定所述待判断配电变压器的无功补偿的投退状态。
15.本发明提供的技术方案，通过根据获取到的配电变压器、与配电变压器连接的低压户表、以及配电变压器所属的馈线的单日96点量测数据，以及配电变压器所属配电网的参数数据，构建仿真模型，并基于预处理后的待判断配电变压器的无功功率，结合仿真模型，对待判断配电变压器进行仿真，并根据仿真结果确定待判断配电变压器的无功补偿的投退状态。与现有技术通过配电变压器功率因数的多日历史变化情况进行低压无功补偿投退状态判断的方式相比，本发明提供的技术方案只需获取配电变压器、与所述配电变压器连接的低压户表、以及所述配电变压器所属的馈线的单日96点（15分钟/点）的量测数据，来判断无功补偿装置是否投入，无需获取配电变压器功率因数的多日历史变化情况，实现了在不完全测量条件下准确判断配电变压器的无功补偿是否投入，避免了因量测数据收集不完整带来的分析障碍，有助于提升配电网无功潮流仿真效率。由于该方法不会受到负荷性质、负载率和历史计量数据完整度等条件约束，因此可以提高无功补偿投退状态识别的准确性。
附图说明
16.图1为本发明提供的一种配电变压器无功补偿投退状态的判别方法的流程图；图2为本发明提供的另一种配电变压器无功补偿投退状态的判别方法的流程图；图3为本发明提供的又一种配电变压器无功补偿投退状态的判别方法的流程图；图4为本发明提供的一种10kv线路拓扑结构示意图；图5为本发明提供的再一种配电变压器无功补偿投退状态的判别方法的流程图；图6为本发明提供的一种配电变压器无功补偿投退状态的判别装置的结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
18.在本发明中，配电变压器无功补偿是指在变压器400v低压侧配电屏（柜）处安装的并联电容器等装置，起到调节无功电压、提升功率因数的作用。实际现场的配电变压器无功补偿装置存在配置容量不同、产品型号不一、智能化水平差异大等情况，其中人工投切存在投切不记录、台账混乱、管理不当等问题；智能投切存在投切规则各有差异、本地数据未上传等问题，造成配电变压器无功补偿投退状态判断困难。本发明针对上述问题提出一种配电变压器无功补偿投退状态的判别方法，以降低配电变压器无功补偿投退状态的判别难度。本发明提供的方法能够实现在不完全量测条件下多时空维度配电变压器无功补偿投退状态的判别，其中，“不完全量测条件”指的是：待判断配电变压器的无功补偿投退状态未知，其本身所属馈线、所接低压户表的2日以上历史量测数据不完整；“多时空维度”指：待判断的配电变压器及其所属馈线、所接低压户表单日96点（15分钟/点）量测数据已知，站-线-变-户拓扑关系完整，电力线路的固有参数准确。
19.图1为本发明提供的一种配电变压器无功补偿投退状态的判别方法的流程图，参考图1，本发明提供的配电变压器无功补偿投退状态的判别方法包括：s110、获取配电变压器、与配电变压器连接的低压户表、以及配电变压器所属的馈线的单日96点量测数据，以及配电变压器所属配电网的参数数据。
20.具体地，一个配电网通常由配电站、馈线、配电变压器和用户构成，在用户端包括与配电变压器连接的低压户表。配电变压器、与配电变压器连接的低压户表、以及配电变压器所属的馈线的单日96点量测数据可以为配电变压器、与配电变压器连接的低压户表、以及配电变压器所属的馈线运行时的电学参数，其中单日96点量测数据指的是在24小时内，96点（每15分钟为一个点）的实时测量的电学参数数据。配电变压器所属配电网的参数数据可以为配电网的物理参数数据。在本实施例中，由于要识别配电变压器的无功补偿的投退状态，因此，单日96点量测数据至少要包括配电变压器的无功功率。
21.需要说明的是，在配电网中存在多台配电变压器，在获取相关设备的单日96点量测数据时，每一套配电变压器及其所连接的低压户表的电学参数均需要获取，以便为后续确定待判断配电变压器的无功补偿投退状态做准备。
22.s120、根据量测数据和参数数据构建仿真模型。
23.具体地，在获取到配电变压器、与所述配电变压器连接的低压户表、以及所述配电变压器所属的馈线的单日96点量测数据和配电变压器所属配电网的参数数据后，根据获取到的相关数据构建中低压仿真拓扑模型，以便对后续的相关步骤进行仿真。
24.s130、对待判断配电变压器的无功功率进行预处理。
25.具体地，预处理指的是对当前配电网中的所有配电变压器的无功功率进行整理分类。示例性地，如以正负值为条件，对所有配电变压器的无功功率进行分类，以筛选出无功功率为负值的情况。
26.s140、基于预处理后的待判断配电变压器的无功功率，结合仿真模型，对待判断配电变压器进行仿真，并根据仿真结果确定待判断配电变压器的无功补偿的投退状态。
27.具体地，根据对待判断配电变压器的无功功率的预处理结果，选择合适的拓扑模型进行仿真，并根据得到的仿真结果确定该待判断配电变压器的无功补偿的投退状态。例如，可以根据配电变压器低压无功补偿所具有的溢出效应以及对邻近配电变压器低压侧电压的抬升原理，依据仿真结果判断与待判断配电变压器的相邻配电变压器的低压侧电压的
仿真值与实际测量值之间的大小关系来确定无功补偿的投退状态，若仿真值与实际测量值满足预设关系，则可确定该待判断配电变压器的无功补偿处于退出状态。还可以根据配电变压器低压无功补偿原理，比较待判断配电变压器首末两端的无功功率之间的大小关系来确定该待判断配电变压器无功补偿的投退状态。若待判断配电变压器的末端（也即用户端）的无功功率大于其首端的无功功率，则表明该待判断配电变压器的无功补偿已经投入，否则为退出状态。
28.本发明提供的技术方案，通过根据获取到的配电变压器、与配电变压器连接的低压户表、以及配电变压器所属的馈线的单日96点量测数据，以及配电变压器所属配电网的参数数据，构建仿真模型，并基于预处理后的待判断配电变压器的无功功率，结合仿真模型，对待判断配电变压器进行仿真，并根据仿真结果确定待判断配电变压器的无功补偿的投退状态。与现有技术通过配电变压器功率因数的多日历史变化情况进行低压无功补偿投退状态判断的方式相比，本发明提供的技术方案只需获取配电变压器、与所述配电变压器连接的低压户表、以及所述配电变压器所属的馈线的单日96点（15分钟/点）的量测数据，来判断无功补偿装置是否投入，无需获取配电变压器功率因数的多日历史变化情况，实现了在不完全测量条件下准确判断配电变压器的无功补偿是否投入，避免了因量测数据收集不完整带来的分析障碍，有助于提升配电网无功潮流仿真效率。由于该方法不会受到负荷性质、负载率和历史计量数据完整度等条件约束，因此可以提高无功补偿投退状态识别的准确性。
29.可选地，在本实施例中，量测数据包括馈线、配电变压器和低压户表的电流、电压、有功功率、无功功率和功率因数，可选地，量测数据可以通过计量自动化系统采样获取。参数数据包括配电网的拓扑数据、馈线的参数数据、配电变压器的型号和接线组别，其中，拓扑数据可以是变电站-馈线-配电变压器-低压户表的拓扑数据，该拓扑数据可以通过gis系统获取。线路的参数数据包括线路线径、长度、线型、变压器型号、接线组别等数据，可以通过用户数据手册查找线路的参数数据。
30.可选地，在s120步骤中，仿真模型包括馈线的拓扑模型和待判断配电变压器的台区低压拓扑模型，可以采用etap仿真软件进行模型搭建。
31.可选地，图2为本发明提供的另一种配电变压器无功补偿投退状态的判别方法的流程图，参考图2，本发明提供的配电变压器无功补偿投退状态的判别方法包括：s110、获取配电变压器、与配电变压器连接的低压户表、以及配电变压器所属的馈线的单日96点量测数据，以及配电变压器所属配电网的参数数据。
32.s1201、根据量测数据和参数数据构建馈线的拓扑模型和待判断配电变压器的台区低压拓扑模型。
33.s1301、确定待判断配电变压器的无功功率的正负值，并将待判断配电变压器的无功功率整理为正功率集合和负功率集合。
34.具体地，预处理过程包括对待判断配电变压器单日96点（15分钟/点）的无功功率数据进行整理，并确定96点无功功率的正负值，按正负值将待判断配电变压器单日96点的无功功率分为正功率集合和负功率集合。
35.s1401、若待判断配电变压器的无功功率不存在负值，则基于台区低压拓扑模型对待判断配电变压器进行潮流计算仿真，以得到待判断配电变压器的低压线路上的无功损耗
仿真结果。
36.s1402、获取与待判断配电变压器连接的低压户表的无功功率的实际测量总和值。
37.s1403、若 (q
损
＋q
实
－q
首
)*100%/q
首
≥3%，则确定待判断配电变压器的无功补偿为投入状态。
38.s1404、若 (q
损
＋q
实
－q
首
)*100%/q
首
＜3%，则确定待判断配电变压器的无功补偿为退出状态。
39.其中，q
损
为待判断配电变压器的低压线路上的无功损耗，q
实
为与待判断配电变压器连接的户表的无功功率实际测量总和值，q
首
为待判断配电变压器的首端总无功功率。具体地，若待判断配电变压器的96点无功功率数据不存在负值，也即待判断配电变压器的96点无功功率数据均为正功率集合，则采用台区低压拓扑模型对待判断配电变压器进行潮流计算仿真，得到待判断配电变压器的低压线路上的无功损耗仿真结果q
损
，也即获得到待判断变压器低压侧的无功损耗（应当理解的是，此处的无功损耗为待判断变压器低压侧的总无功损耗）。并且在与获得无功损耗仿真值q
损
相对应的同一时刻下，获取待判断配电变压器首端的总无功功率q
首
、以及与待判断配电变压器连接的所有的低压户表的无功功率实际测量总和值q
实
。根据配电变压器低压无功补偿所具有的就近补偿原理，通过对待判断配电变压器的无功损耗仿真值q
损
和与待判断配电变压器连接的所有的低压户表的无功功率实际测量总和值q
实
的之和，与待判断配电变压器首端的总无功功率q
首
进行比较，来确定待判断配电变压器无功补偿的投退状态。若 (q
损
＋q
实
－q
首
)*100%/q
首
≥3%，也即待判断配电变压器低压侧的无功损耗与其所连接的低压户表的实际无功功率的加总值高于或等于该待判断配电变压器首端的总无功功率的3%，则确定待判断配电变压器的无功补偿为投入状态。反之，若 (q
损
＋q
实
－q
首
)*100%/q
首
＜3%，也即待判断配电变压器低压侧的无功损耗与其所连接的低压户表的实际无功功率的加总值低于该待判断配电变压器首端的总无功功率的3%，则确定待判断配电变压器的无功补偿为退出状态。
40.示例性地，在具体实施过程中，s1401步骤获得待判断配电变压器的低压线路上的无功损耗仿真结果的具体过程可以为：分别获取待判断配电变压器和低压户表在单日负荷峰值、平值和谷值时期的无功功率和有功功率；根据待判断配电变压器和低压户表在单日负荷峰值、平值和谷值时期的无功功率和有功功率，采用台区低压拓扑模型对待判断配电变压器进行潮流计算仿真，以得到待判断配电变压器的低压线路上的无功损耗仿真结果。
41.具体地，在待判断配电变压器96点的无功功率不存在负值的情况下，对所有的正无功功率集合进行仿真。低压户表的内部有尖、峰、平、谷4个时段，其中，尖、峰时期是用电量高的时间，用电用户多，用电量大，电网可能会出现供电不足，系统频率下降；平，是用电量在正常合理使用的时间，电网供电充足，频率稳定；谷，就是夜间低谷时期，电网会出现电能过剩，频率上升，同样会造成不平衡，导致供电系统失去经济。在本实施例中，选取单日负荷峰值、平值、谷值共3个时间截面，将该3个时间截面上待判断配电变压器和其所连接的台区户表的有功功率和无功功率代入待判断配电变压器的的台区低压拓扑模型进行潮流计算仿真，得到待判断配电变压器低压线路上的无功损耗仿真结果。
42.本步骤是在待判断配电变压器的96点无功功率均为正值的情况下，通过使用待判断配电变压器的台区低压拓扑模型进行单日负荷峰、平、谷值共3个时间截面上台区无功损
耗仿真，优选地，可以采用改进牛顿-拉夫逊法进行潮流计算。
43.可选地，图3为本发明提供的又一种配电变压器无功补偿投退状态的判别方法的流程图，参考图3，本发明提供的配电变压器无功补偿投退状态的判别方法包括：s110、获取配电变压器、与配电变压器连接的低压户表、以及配电变压器所属的馈线的单日96点量测数据，以及配电变压器所属配电网的参数数据。
44.s1201、根据量测数据和参数数据构建馈线的拓扑模型和待判断配电变压器的台区低压拓扑模型。
45.s1301、确定待判断配电变压器的无功功率的正负值，并将待判断配电变压器的无功功率整理为正功率集合和负功率集合。
46.s1411、若待判断配电变压器的无功功率存在负值，则基于馈线的拓扑模型对配电变压器进行潮流计算仿真，以得到每一配电变压器的低压侧的仿真电压。
47.s1412、获取与待判断配电变压器处于同一无功潮流方向，且与待判断配电变压器相邻的配电变压器的低压侧的仿真电压，并在同一时刻获取与待判断配电变压器相邻的配电变压器的低压侧电压的实际测量值。
48.s1413、若(uf－us)*100%/us≥3%，则确定待判断配电变压器的无功补偿为退出状态。
49.s1414、若(uf－us)*100%/us＜3%，则确定待判断配电变压器的无功补偿为投入状态。
50.其中，uf为与待判断配电变压器相邻的配电变压器的低压侧的仿真电压，us为与待判断配电变压器相邻的配电变压器的低压侧电压的实际测量值。具体地，若待判断配电变压器的96点无功功率数据存在负值，则将待判断配电变压器的96点无功功率数据分类整理为正功率集合和负功率集合，针对待判断配电变压器的负值无功功率集合采用馈线的拓扑模型进行仿真，得到每一台配电变压器的低压侧的仿真电压，并在同一时刻获取与待判断配电变压器相邻的配电变压器的低压侧电压的实际测量值。根据配电变压器的无功补偿所具有的溢出效应和对邻近的配电变压器低压侧电压的抬升原理，通过比较与待判断配电变压器相邻的其他配电变压器低压侧电压的仿真值与实际测量值之间的大小，来确定待判断配电变压器的无功补偿是否投入。
51.例如，与待判断配电变压器相邻的低压侧的仿真电压为uf，与该待判断配电变压器处于同一无功潮流方向上，且相邻的配电变压器的低压侧电压的实际测量值us，若(uf－us)*100%/us≥3%。也就是说，与待判断配电变压器相邻的同一配电变压器的低压侧的电压仿真值高于实际测量值，则确定待判断配电变压器的无功补偿为退出状态。若(uf－us)*100%/us＜3%，也就是说，与待判断配电变压器相邻的同一配电变压器的低压侧的电压仿真值低于实际测量值，与待判断配电变压器相邻的配电变压器的低压侧电压得到升高，则确定待判断配电变压器的无功补偿为投入状态。
52.需要说明的是，在本实施例中，当有多个配电变压器与待判断配电变压器相邻时，则所有的配电变压器低压侧的电压均满足(uf－us)*100%/us＜3%时，才能确定待判断配电变压器的无功补偿为投入状态。
53.示例性地，在具体实施过程中，s1411步骤得到每一配电变压器的低压侧的仿真电压的具体过程可以为：
获取待判断配电变压器的无功功率为负值所对应的时间节点，并获取该时间节点上馈线的母线电压、以及各配电变压器的有功功率和无功功率；结合馈线的母线电压、以及各配电变压器的有功功率和无功功率，采用馈线的拓扑模型对配电变压器进行潮流计算仿真，以得到每一配电变压器的低压侧的仿真电压。
54.具体地，在待判断配电变压器96点的无功功率存在负值的情况下，选取负值无功功率所在的时间截面，将该时间截面上对应待判断配电变压器负值无功功率的时间节点上馈线的母线电压、以及该馈线上的所有配电变压器（包括待判断配电变压器）的有功功率和无功功率，代入到馈线的拓扑模型中进行潮流计算仿真，得到每一配电变压器的低压侧的仿真电压。本步骤是通过馈线的拓扑模型进行待判断配电变压器无功功率为负值的每一时刻的潮流计算仿真，优选地，采用改进牛顿-拉夫逊法进行潮流计算。
55.可选地，图4为本发明提供的一种10kv线路拓扑结构示意图，图5为本发明提供的再一种配电变压器无功补偿投退状态的判别方法的流程图，结合图4和图5，具体说明本发明提供的配电变压器无功补偿投退状态的判别方法的具体工作原理。
56.图4提供了一条典型10kv配电线路l，包括5台配电变压器（分别标号t1、t2、t3、t4、t5，其所属馈线均为线路l），其中待判断配电变压器为t3，t3下连接有5个低压户表（分别标号h1、h2、h3、h4、h5），r1、r2、r3、r4为线路阻抗。
57.s110、获取配电变压器、与配电变压器连接的低压户表、以及配电变压器所属的馈线的单日96点量测数据，以及配电变压器所属配电网的参数数据。
58.具体地，获取10kv配电线路l、配电变压器（t1、t2、t3、t4、t5）、低压户表（h1、h2、h3、h4、h5）的单日96点（15分钟/点）量测数据、配电变压器所属配电网的参数数据（包括站-线-变-户拓扑数据、线路参数数据）。单日96点（15分钟/点）量测数据包含电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数等，站-线-变-户拓扑数据可以通过gis系统获取；线路参数数据包含线路线径、长度、线型、变压器型号、接线组别等参数。
59.s1201、根据量测数据和参数数据构建馈线的拓扑模型和待判断配电变压器的台区低压拓扑模型。基于s110步骤获取到的数据搭建10kv配电线路l的中压拓扑模型和待判断配电变压器t3的台区低压拓扑模型。
60.s1301、确定待判断配电变压器的无功功率的正负值，并将待判断配电变压器的无功功率整理为正功率集合和负功率集合。
61.具体地，对待判断配电变压器单日96点（15分钟/点）的无功功率数据进行整理，并确定96点无功功率的正负值，按正负值将待判断配电变压器单日96点的无功功率分为正功率集合和负功率集合。
62.s1401、若待判断配电变压器的无功功率不存在负值，则基于台区低压拓扑模型对待判断配电变压器进行潮流计算仿真，以得到待判断配电变压器的低压线路上的无功损耗仿真结果。
63.s1402、获取与待判断配电变压器连接的低压户表的无功功率的实际测量总和值。
64.s151、判断 (q
损
＋q
实
－q
首
)*100%/q
首
是否大于等于3%。
65.具体地，对待判断配电变压器t3的正功率集合进行仿真分析。选取单日负荷峰、平、谷值共3个时间截面，将该3个时间截面上待判断配电变压器t3、其所连接台区户表（h1、h2、h3、h4、h5）的有功功率和无功功率代入待判断配电变压器t3的台区低压拓扑模型进行
潮流计算仿真，得到待判断配电变压器t3低压线路上的无功损耗仿真结果。
66.在本实施例中，假设所选取的单日负荷峰值时刻待判断配电变压器t3首端总无功功率为q
首
，台区无功损耗仿真结果为q
损
，台区低压户表（h1、h2、h3、h4、h5）实际无功功率量测值为q1、q2、q3、q4、q5。
67.计算待判断配电变压器t3单日负荷峰、平、谷值共3个时间截面对应的台区户表（h1、h2、h3、h4、h5）无功功率总和q
实
（q
实
=q1 q2 q3 q4 q5），并与台区无功损耗仿真结果为q
损
相加，得到加总值，所得加总值再与待判断配电变压器t3首端总无功功率q
首
进行比较，判断加总值是否高于总无功功率3%以上。若 (q
损
＋q
实
－q
首
)*100%/q
首
≥3%，则确定待判断配电变压器t3的无功补偿为投入状态，若 (q
损
＋q
实
－q
首
)*100%/q
首
＜3%，则确定待判断配电变压器t3的无功补偿为退出状态。
68.s1411、若待判断配电变压器的无功功率存在负值，则基于馈线的拓扑模型对配电变压器进行潮流计算仿真，以得到每一配电变压器的低压侧的仿真电压。
69.s1412、获取与待判断配电变压器处于同一无功潮流方向，且与待判断配电变压器相邻的配电变压器的低压侧的仿真电压，并在同一时刻获取与待判断配电变压器相邻的配电变压器的低压侧电压的实际测量值。
70.s152、判断(uf－us)*100%/us是否大于等于3%。
71.具体地，对待判断配电变压器t3的负功率集合进行仿真分析。选取负功率集合中每个负值所在的时间截面，将该时间截面上10kv配电线路l的母线电压u0、配电变压器（t1、t2、t3、t4、t5）的有功功率和无功功率代入10kv配电线路l的拓扑模型进行潮流计算仿真，得到每台变压器低压侧电压仿真结果。假设负功率集合中有且仅有1个值，该负值所对应时刻下各台配电变压器低压侧电压仿真结果为u
f1
、u
f2
、u
f3
、u
f4
、u
f5
，实际电压量测值为u
s1
、u
s2
、u
s3
、u
s4
、u
s5
。
72.选取与待判断配电变压器t3处于同一无功潮流方向上且前后相邻的配电变压器t2和配电变压器t4的低压侧电压仿真值u
f2
、u
f4
，与该时刻配电变压器t2和配电变压器t4的实际电压量测值us2、us4进行比较，若(u
f2
－u
s2
)*100%/u
s2
≥3%，且(u
f4
－u
s4
)*100%/u
s4
≥3%，则确定待判断配电变压器t3的无功补偿为退出状态。若(u
f2
－u
s2
)*100%/u
s2
＜3%，且(u
f4
－u
s4
)*100%/u
s4
＜3%，则确定待判断配电变压器t3的无功补偿为投入状态。
73.本发明提供的技术方案，依据配电变压器无功补偿所具有的溢出效应以及对邻近配电变压器低压侧电压的抬升原理，或者依据配电变压器无功补偿的就近补偿原理，通过对待判断配电变压器单日多点（96点）量测数据的分析和拓扑建模仿真，实现其低压无功补偿投退状态的判断。与通过配电变压器功率因数的多日历史变化情况进行低压无功补偿投退状态判断的现行方法相比，本实施例提供的方法只需选择单日96点（15分钟/点）的量测数据，避免了因量测数据收集不完整带来的分析障碍，有助于提升配电网无功潮流仿真效率。
74.图6为本发明提供的一种配电变压器无功补偿投退状态的判别装置的结构示意图，参考图6，该配电变压器无功补偿投退状态的判别装置包括：数据获取模块11，用于获取配电变压器、与配电变压器连接的低压户表、以及配电变压器所属的馈线的单日96点量测数据，以及配电变压器所属配电网的参数数据；其中，量测数据至少包括待判断配电变压器的无功功率；
模型构建模块12，用于根据量测数据和参数数据构建仿真模型；预处理模块13，用于对待判断配电变压器的无功功率进行预处理；状态确定模块14，用于基于预处理后的待判断配电变压器的无功功率，结合仿真模型，对待判断配电变压器进行仿真，并根据仿真结果确定待判断配电变压器的无功补偿的投退状态。
75.该配电变压器无功补偿投退状态的判别装置用于执行上述任意实施例所提供的配电变压器无功补偿投退状态的判别方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，不再赘述。
76.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。