毕业论文：配电网无功补偿技术研究（终稿）.doc

山东职业学院 毕业设计 题 目：配电网无功补偿技术研究 系 别：电气工程系 专 业：供用电技术 班 级：供电0931 学生姓名：黄小刚 指导教师：刘 小 凌 完成日期： 摘要 随着我国电力工业的飞速发展，用户对供电可靠性和供电质量的要求也越来随着我国电力工业的飞速发展，用户对供电可靠性和供电质量的要求也越来高。如何使配电网无功优化、提高供电质量、提高供电可靠性己成为电力部门面临的实际问题。无功优化对电网安全、优质、经济运行具有重要作用，无功优化是电力企业追求经济效益的目标之一。 电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿, 不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性, 而且可以降低有功网损和无功网损, 使电力系统能够安全经济运行。 关键字：无功补偿 无功优化 配电网第一章绪论 1.1无功补偿的基本内容和意义 偿的基本概念 由于电网中存在大量的感性负载，所以就需要供电部门提供足够的无功功率。由于这下无功功率都由发电厂发机（厂）发出并通过长距离的输电线传送到所需的地方，这显然是不合理的、不经济的，实际上也是不可能。而合理的也就是最有效的方法就是在需要无功补偿的地方或附近产生（发出）无功功率，即有功功率补偿。 无功功率补偿，简称无功补偿，在电子供电中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素）和对应着两种电压水平Qc1和Qc2分别为和对应的无功功率需要供给量EQL+△Q∑表示电网的无功负荷和无功损耗。从图3-1可以看出，要维持一定的电压水平，必然要求无功功率达到相应的无功平衡，无功平衡是保证电压质量的基本条件。当电网中某节点的电压要求较高时，在无功功率不足的情况下，要维持较高的电压水平是不可能的，这时就必须投入电容器进行无功补偿，来提高节点的电压水平;当电网中某节点的电压要求较低时，将不能充分利用可投切的电容器，不利于电网的稳定与经济运行。因此对不同的电压水平会有不同的电容器投切方案。 图3-1电压水平与无功平衡的关系 (3)电容器投切次数的影响 地区电网无功优化控制的主要措施是通过调节电网中已有电容器组的无功功率，对电网中的无功潮流进行合理的调度，使电网的运行方式得到优化，但是这要受到电网中的电容器组本身条件、电容器组所在位置以及容量的限制，因为在地区电网的无功调度过程中，有些电容器由于频繁投切，可能会造成开关或电容器等设备经常性损坏，严重影响了控制设备的使用寿命，因此在实际运行中要求尽量减少电容器组的调节次数。由于电容器投切次数限制以及可投切电容器的位置的影响，会影响无功优化控制的结果，地区电网优化控制的策略也随之不同。 (4)有载调压变压器抽头调节次数的影响 电网无功优化控制的另一措施是通过改变有载调压变压器的变比，调节系统中节点的电压，来控制无功潮流，优化电网的运行方式。但是这要受到电网中的有载调压变压器抽头的位置以及调节次数的限制，因为在调节过中，有载调压变压器变比的频繁变动，不仅会严重影响变压器本身的使用寿命甚至直接引起设备损坏，而且会严重影响电网的电压稳定，影响系统的正常运行，因此在实际操作过程中要求尽量减少有载调压变压器抽头位置的变动。 3.3无功优化的一般模型 无功优化作为一个最优潮流的子问题，可以表示为一个同时具有连续变量和!离散变量以及等式和不等式约束的非线性规划问题，其一般模型由如下部分组成: Fmin=f(u,x) （3.1） (u,x)=0 （3.2） （3.3） （3.4） 其中u表示控制变量的向量，主要包括发电机的机端电压、有载调压变压器的变比和并联无功补偿器的无功功率