邻水变电站电压/无功控制系统的改造

论文摘要

现代电力系统中的负荷波动十分剧烈,增加了电压在空间和时间上的分散性:在同一时间内,一些地方电压过高,一些地方电压过低;在同一区域内,有时电压很高,有时电压很低。因此,完善变电站的电压/无功的自动控制系统对保证供电系统的电压质量和运行的经济性具有十分重要的作用。目前,国内大多数变电站的电压/无功控制手段是调节有激磁调压变压器的分接头和投切接于10kV或35kV母线上的并联补偿电容器和电抗器,这种控制装置称为电压质量控制器（VQC）,普遍采用由电压上、下限和无功上、下限确定的“九分区”控制方法。实际运行情况表明,采用“九分区”控制方法的VQC装置普遍出现不正常的频繁操作现象,严重影响执行电气设备的使用寿命,因此普遍被迫停用。广安电业局所管辖的变电站中大多装有国内生产的TD-VQC/3系列智能型电压/无功综合控制装置,也是采用“九分区”控制方法,难以投入运行,使电压/无功控制仍然处于手动状态。为了解决变电站电压/无功自动控制问题,广安电业局与重庆大学合作对“九分区”控制方法存在的问题进行了分析,提出用基于实时调压计算的控制方法来取代“九分区”控制方法,决定对此进行研究,实现对原有的电压/无功控制系统的改造。为保证改造工作的成功,广安电业局以邻水变电站为试点,研究对TD-VQC/3型电压/无功控制系统进行改造的可行性与改造工程的实施方案。为使改造工作顺利进行,论文深入分析了原有电压/无功控制系统存在的问题,采用新的控制方法在邻水变电站应用的可行性,分析了根据现有的条件对原有电压/无功控制系统进行改造需要解决的相关问题。论文主要研究了以下内容:①对TD-VQC/3系列装置进行了剖析,通过理论分析和实测数据说明了九分区控制有原理性缺陷,说明了完全摆脱九分区调节模式的必要性;②基于实时调压计算的变电站电压/无功控制系统的控制目标、调节原则;③实时调压计算中负荷模型的选取和电网模型的简化;④实时调压计算在邻水变电站的应用分析;⑤邻水变电站电压/无功控制系统改造工程的技术路线与实施方案。研究成果证明了基于实时调压计算的变电站电压/无功控制方法的合理性,采用此种方法对原有的电压/无功控制系统进行改造在工程上的可行性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 国内外变电站电压/无功控制的研究现状
• 1.3 本文研究目的与主要内容
• 2 邻水变电站现有VQC装置的剖析
• 2.1 现有装置的特点
• 2.1.1 TD-VQC/3的控制策略
• 2.1.2 TD-VQC/3的界面
• 2.2 现有装置的缺陷
• 2.2.1 变电站电压/无功控制原理
• 2.2.2 TD-VQC/3装置的缺陷
• 2.3 小结
• 3 实时调压计算的模型与算法
• 3.1 控制目标与调节原则
• 3.2 实时调压计算的负荷模型
• 3.3 实时调压计算的电网模型
• 3.4 计及负荷变化的实时调压算法
• 3.5 小结
• 4 邻水变电站实时调压计算分析
• 4.1 计算电路与元件参数
• 4.1.1 计算电路
• 4.1.2 元件参数
• 4.2 实时调压计算分析
• 4.3 小结
• 5 改造工程的技术路线与实施方案
• 5.1 改造工程的技术路线
• 5.2 改造工程的实施方案
• 5.2.1 控制器的输入与输出信息
• 5.2.2 控制器的硬件系统
• 5.3 小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录