电力系统中无功控制方法的比较研究

论文摘要

在电力系统中由于先天性地存在着大量的无功负荷,这些无功负荷来自电力线路、电力变压器以及用户的用电设备,这些设备正常工作时,需要系统向其提供无功功率,用于建立和维持正常工作必要的磁场。若系统运行中传输大量的无功功率,将降低系统的功率因数,增大线路电压损失和电能损失,严重影响着电力企业的经济效益。解决这些问题的有效办法就是进行无功补偿。电力系统常用的无功补偿方法有：变电站集中补偿方法、变压器低压母线补偿方法、线路分布补偿方法和用户分散补偿方法。变电站集中补偿是针对输电网络的无功平衡,主要目的是改善输电网的功率因数、提高终端变电所的电压和补偿主变压器的无功损耗；变压器低压母线补偿主要目的是提高专用变压器用户的功率因数,对降低配电网线路的损耗和变压器的损耗有一定作用,也有助于提高该用户的电压质量和稳定电压水平；线路分布补偿主要目的是补偿公用变压器无功的缺额,以提高配电网的功率因数,达到降损升压的效果；用户分散补偿主要是补偿带有电动机等动力设备的终端用户无功需求,改善用电设备的电压质量。使用的无功补偿设备有：电力电容器、同步调相机、静止无功补偿器、静止同步补偿器等。第三章通过比较总结得出,就控制电压特性来说,倾向于选择静止无功补偿器和静止同步补偿器以及同步调相机；而就节约成本来说,倾向于选择电力电容器。由于变电站集中补偿只能降低主变压器的损耗和变电站以上输电线路的损耗,对降低配电线路的损耗没有效果,但这种方式为无功潮流调节起很大的作用,应该结合其他几种补偿方法一起使用。因此,本文结合实际运行的电网,总结出了五种组合的无功补偿方案,即变电站集中补偿方法以及线路分布补偿方法相结合,变电站集中补偿方法以及用户分散补偿方法相结合,变电站集中补偿方法以及线路分布补偿方法和用户分散补偿方法相结合,变电站集中补偿方法以及变压器低压母线补偿方法和用户分散补偿方法相结合,变电站集中补偿方法以及变压器低压母线补偿方法和线路分布补偿方法和用户分散补偿方法相结合,通过五种补偿方案在电压指标、降损指标、经济指标下的比较,得出变电站集中补偿方法以及变压器低压母线补偿方法和用户分散补偿方法相结合的补偿方案要优于其它几种方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 无功补偿研究的背景
• 1.2 无功补偿研究的意义
• 1.3 无功补偿研究的国内外研究状况
• 1.4 本文的主要工作
• 2 无功控制比较中指标的计算
• 2.1 电力系统中常见元件的无功特性
• 2.1.1 电力线路
• 2.1.2 变压器
• 2.1.3 异步电动机
• 2.2 无功补偿容量的计算
• 2.2.1 按无功经济当量来确定无功补偿容量
• 2.2.2 按提高功率因数需要确定补偿容量
• 2.2.3 按等网损微增率确定无功补偿容量
• 2.3 无功补偿中指标的计算
• 2.3.1 电压指标的计算
• 2.3.2 线损指标的计算
• 2.3.3 经济指标的计算
• 2.4 小结
• 3 电力系统中无功补偿设备的比较分析
• 3.1 无功补偿装置的介绍
• 3.1.1 电力电容器
• 3.1.2 同步发电机
• 3.1.3 同步调相机
• 3.1.4 静止无功补偿器
• 3.1.5 静止同步补偿器
• 3.2 无功补偿设备的比较
• 3.3 无功补偿设备选用总结
• 3.4 小结
• 4 电力系统中无功控制方法的比较分析
• 4.1 无功补偿的配置原则
• 4.2 无功补偿方法的分类与介绍
• 4.2.1 变电站集中补偿
• 4.2.2 变压器低压母线补偿
• 4.2.3 线路分布补偿
• 4.2.4 低压用户分散补偿
• 4.3 无功补偿方法的比较
• 4.3.1 无功补偿方法理论比较
• 4.3.2 无功补偿方法经济技术比较
• 4.4 无功补偿方案的总结
• 4.5 小结
• 5 无功控制方法在湖南邵阳电网中的比较分析
• 5.1 邵阳电网的基本情况
• 5.2 无功补偿方案的比较分析
• 5.2.1 配电网的原始数据
• 5.2.2 电压指标的比较
• 5.2.3 线损指标的比较
• 5.2.4 经济指标的比较
• 5.2.5 无功补偿方法选用总结
• 5.3 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 邵阳电网网络结构图
• 附录B 邵阳电网主要变电站无功补偿装置分布
• 攻读学位期间的研究成果