基于潮流算法的发电厂设备无功功率补偿的研究.doc

毕业设计说明书（论文） 基于潮流算法的发电厂设备 无功功率补偿优化的研究 摘要Key Words： I ABSTRACT II 1 绪论 - 1 - 1.1 无功功率补偿的重要性 - 1 - 1.2 无功补偿方式及其比较 - 1 - 1.3 国内外电压及无功优化领域的研究动态 - 2 - 2 无功补偿的简单原理及其效益分析 - 4 - 2.1 无功功率补偿原理 - 4 - 2.2 无功补偿的效益分析 - 5 - 3 发电厂厂用电系统的分析 - 8 - 3.1 火力发电厂厂用电系统的概况 - 8 - 3.2 发电机组的简介 - 9 - 3.3 发电厂厂用电系统存在的问题分析 - 10 - 3.4 发电厂厂用电系统采用无功补偿技术的经济性分析 - 10 - 4 电动机的无功就地补偿 - 12 - 4.1 电动机无功就地补偿的原理 - 12 - 4.2 电动机无功就地补偿的接线方式 - 14 - 4.3 电动机无功就地补偿的优缺点 - 14 - 4.4 电动机无功就地补偿装置投运后的注意事项 - 15 - 5 潮流计算 - 16 - 5.1 潮流计算 - 16 - 5.2 变压器的损耗分析 - 18 - 5.3 线路的损耗分析 - 18 - 5.4 定子和转子绕组及励磁系统的损耗分析 - 19 - 5.5 发电设备的发热量分析 - 21 - 5.6 经济效益分析 - 21 - 6 发电厂采用无功补偿技术的安全稳定分析 - 25 - 6.1 安全运行极限分析 - 25 - 6.2 静态稳定性的分析 - 27 - 7 结论 - 29 - 致谢 - 30 - 参考文献 - 31 - 附录一 外文资料翻译 - 32 - A1.1 原文 - 32 - A1.2 译文 - 42 - 1 绪论 1.1 无功功率补偿的重要性 在电力需求持续稳定增长的行业背景下，电力体制改革成为影响行业未来发展的最大变数，电力体制改革将导致电力行业出现大规模的资产重组和优胜劣汰。电力体制改革的目的是促进电力工业发展，提高电力运行效率，实现资源的优化配置，而并非单纯地打破垄断和降低电价。 目前电力体制改革的重点是“厂网分离，竟价上网”。“厂网分离”是指发电企业与电网企业分离，即发电和输配电分离，这是打破垂直垄断的第一步。“竞价上网”是指发电企业的上网电价由竞争产生，是从发电环节引入市场竞争的机制。 根据经济学原则，竞价上网意味着电力商品价格由垄断制定改为竞争决定；同时电力市场需求的变化，使得电力产品由过去的不愁销售转向电力产品价格和质量的竞争。现在，国家正着手建立以社会平均成本为基础，能够约束电力生产者、经营者成本上升的上网电价、批发电价和零售电价新机制，竞价上网即将在全国逐步、普遍展开。 进入市场后机组的负荷调度是根据发电公司自身的报价结合市场需求来决定的。因此，在面对电力市场的激烈竞争时，发电企业只有对自身所处的内、外部竞争环境和影响盈利能力的因素要作一个全方位的分析，只有通过降低发电成本，提高机组可靠性，提高机组竞争力才能够成功地竞价上网。 而无功补偿技术特别是无功就地补偿应用于线路末端和大型的厂矿企业，能够起到了很好的降损增益的作用，同时也提高了系统的安全稳定性。因此，无功补偿技术应该得到越来越广泛的应用。 1.2 无功补偿方式及其比较 无功补偿是利用电容器产生的超前无功电流和电感性负载产生的滞后无功电流相互补偿，如果选配合理，它能达到方向相反、幅值相等、互为补偿、对外不产生无功的效果。那时发、供、用电设备所传递的全部是有用功。无功补偿主要分高压集中补偿、低压分组补偿和无功就地补偿三种方式，各自作用如下： (1)集中补偿方式纯为供电部门服务，它是在高压区域变电站内，集中安装一批高压电容器，补偿本区域内无功能量，这是供电部门为了提高电网的供电能力，挖掘供电设备潜力，要求各企业必须采取的措施。集中补偿在提高供电能力、减少变损、线损、稳定电压等方面效果明显，而且维修方便，投资较低。但这种补偿方式无法降低企业内部的无功损耗，企业自身没有明显的节电效益。 (2)分组补偿是企业根据各个负荷中心而进行的局部补偿，分组补偿能使企业内部的无功电力被限制在一个小范围内，降低高压线损和变损，提高企业内部的供电能力。但分组补偿不能对大量的低压输配电网进行有效的补偿。分组补偿容量较大，投资多，还经常会因自控和执行电器元件的响应时间慢，影响补偿效果，造成补偿装置投切失灵。在用电负荷低时，若不能及时切除电容器，还会造成过补偿，使电网电压升高，损坏用电设备。 (3)无功就地补偿是将电容器组装设在异步电动机或电感性用电设备附近，就地进行无功补偿。这种补偿方式克服了上述两种补偿方式的缺点，它将无功电流限制在需要的范围内，消除了无功电流在高、低压电网上的流动，是一种较彻底、完善的补偿方式。