变电站无功补偿策略研究

论文摘要

在电力系统中,由于存在多种电容性和电感性负载,所以在有功功率流动的同时,将会产生流动于电感元件和电容元件之间的无功功率。变电站无功补偿是电网无功补偿的一个重要组成部分,也是电力系统安全生产的重要措施和保证。随着电网的迅速发展,电网设备越来越多,系统运行方式也更加复杂多变,大电网中的无功分布也更加复杂,电网无功补偿特别是变电站无功补偿的难度更大。另一方面,随着地方经济的不断发展,城乡居民的生活要求和维权意识不断提高,诸如多晶硅、氟化工等新型工业企业不断壮大,其特殊的生产工艺也决定了对较高电能质量的需求,这些都对电网无功补偿提出了新的更高的要求。目前变电站无功补偿主要的手段仍是投切电容器或电抗器,在某些情况下,这样的补偿方式已经不能完全满足电网智能型提升的要求。因此,针对变电所不同的无功分布和电压要求,研究智能性高、通用性强的无功补偿策略具有重要的理论和现实意义。本文致力于变电站无功补偿策略的研究工作,在总结国内外无功补偿技术发展现状的基础上,分析比较各种无功补偿装置的优缺点,并通过MATLAB软件分别对传统无功补偿装置和新型无功补偿装置进行仿真。最后,以220kV衢州变电所为例,进行无功补偿优化配置。针对变电站的接线方式和负荷性质进行研究,分析无功潮流分布情况,最终确定在现有的两组电容器基础上,加装两组电抗器和一台STATCOM,以STATCOM为主,在丰水期和枯水期分别与电容器和电抗器配合,实现全所的无功补偿的智能化拟合。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 无功功率的定义
• 1.3 变电站无功补偿的现状
• 1.4 本课题解决的主要问题和突破点
• 1.5 本文的主要工作
• 第2章 变电站无功补偿技术
• 2.1 无功补偿的原理
• 2.2 国内外无功补偿技术的发展
• 2.2.1 传统型无功补偿装置
• 2.2.2 新型无功补偿装置
• 2.3 主变压器的无功损耗
• 2.3.1 双绕组变压器的无功损耗
• 2.3.2 三绕组变压器的无功损耗
• 2.3.3 自耦变压器的无功损耗
• 2.3.4 单相变压器组的无功损耗
• 2.4 变压器的无功补偿
• 2.5 本章小结
• 第3章 并联电容器和串联电抗器
• 3.1 电容器无功补偿的原理
• 3.2 电容器无功补偿的安排方式
• 3.3 并联补偿电容器容量的确定
• 3.3.1 按功率因数标准确定补偿容量
• 3.3.2 按供电能力要求确定补偿容量
• 3.4 串电抗器同时进行无功补偿和谐波抑制
• 3.5 本章小结
• 第4章 静止无功补偿技术
• 4.1 引言
• 4.2 静止无功补偿器SVC
• 4.2.1 SVC的主电路结构及基本工作原理
• 4.2.2 SVC的控制策略
• 4.3 静止同步补偿器STATCOM
• 4.3.1 STATCOM的主电路结构及基本工作原理
• 4.3.2 STATCOM的控制策略
• 4.4 本章小结
• 第5章 MATLAB仿真比较
• 5.1 MATLAB简介
• 5.2 并联串电抗器的电容器组进行无功补偿的仿真
• 5.3 利用STATCOM进行无功补偿的仿真
• 5.4 仿真结果分析
• 5.5 本章小结
• 第6章 220kV衢州变电所无功补偿策略设计
• 6.1 引言
• 6.2 220kV衢州变电所
• 6.2.1 变电所简介
• 6.2.2 变电所主接线及设备
• 6.2.3 变电所主要设备参数
• 6.2.4 变电所出线情况及负荷性质分析
• 6.2.5 变电所无功功率情况分析
• 6.3 220kV衢州变电所无功补偿方案及其运行策略研究
• 6.3.1 无功补偿目标值的设定
• 6.3.2 无功补偿方案设计
• 6.3.3 无功补偿运行策略设计
• 6.3.4 STATCOM与投切电容、电抗的配合
• 6.3.5 无功补偿结果评价
• 6.4 结论
• 6.5 本章小结
• 第7章 结论和展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 7.3 结束语
• 参考文献
• 作者简介