企业电网短路电流的计算分析及应用研究

论文摘要

近年来,企业电网的负荷不断增大,为了保证供电安全性和可靠性,电网结构在逐渐增强,电源项目不断投入。电网结构逐渐增强,环网增多,缩短了电气距离,从而使短路电流水平提升;电源项目在不断投入,而综合考虑电厂建设用地的紧张及有效利用能源方面,出现了发电机单机容量增大,外网的接入点也在不断增加,这些都会直接引起短路电流的增大。短路电流增大的趋势越来越严重,它与系统稳定性问题一起成为电力系统规划和运行方面需要考虑的主要问题。目前,天津石化电网运行的为一期、二期(发电机组的装机容量都是100MW)。为了配合100万吨/年的大乙烯项目,准备新建三期电网(发电机组的装机容量为300MW)。另外,石化电网将有新的外部电网(金角西变电站)接入。三期电网建成后,企业电网的负荷与装机容量大幅度增加,电网结构更加复杂。短路电流水平也亟待检测以校验断路器遮断容量。因此,本项目对天津石化电网短路电流计算,校验断路器遮断容量,对解决企业电网短路电流水平超标隐患、保证企业电网安全稳定运行具有重要意义。为解决断路器遮断容量的校验,本文对目前国内外短路电流计算与短路电流应用的研究现状进行详细的分析,进而对目前国内外在综合限流方案的研究现状进行阐述,本文详细分析了短路电流计算的基本原理,对最大短路电流点进行理论分析并仿真验证,进而对天津石化电网进行数学建模,计算短路电流并对断路器遮断容量进行校验,本文最后对综合限流方案进行研究,提出如何选择最经济综合限流方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 短路电流计算的研究现状
• 1.4 短路电流应用研究现状
• 1.4.1 高压断路器遮断容量校验
• 1.4.2 短路电流限流措施研究
• 第二章 短路电流计算的基本原理
• 2.1 短路电流计算的基本原理
• 2.2 实用短路计算的基本假设和原理
• 2.2.1 三相短路电流的实用对称短路计算
• 2.2.2 不对称故障的计算
• 第三章 最大短路电流点的选择与分析
• 3.1 短路计算的基本假设
• 3.2 网络模型的构建
• 3.3 最大短路电流点的推导
• 3.4 算例验证
• 3.5 小结
• 第四章 典型企业电网断路器遮断容量的校验
• 4.1 高压断路器的选择与校验
• 4.2 石化电网断路器的校验
• 4.2.1 仿真模型建立
• 4.2.2 短路电流的计算
• 4.3 小结
• 第五章 基于遗传算法最优综合限流方案的研究
• 5.1 建模
• 5.1.1 短路电流的计算
• 5.1.2 更换更大容量断路器
• 5.1.3 加装不可控串联电抗器
• 5.1.4 加装可控串联电抗器
• 5.1.5 电网分层分区
• 5.2 遗传算法
• 5.3 基于GA 算法综合限流方案算例分析
• 5.3.1 限流方案编码
• 5.3.2 限流措施优化方案数学模型的建立
• 5.3.3 算例分析
• 5.4 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 全文工作总结
• 6.2 研究工作展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢
• 附录1 EPRI 39 节点系统数据
• 附录2 短路电流计算及断路器遮断容量检验