现代配电网分析11研究报告.pptVIP

现 代 配 电 系 统 分 析 第11章 配电系统电压控制与无功优化 现代配电系统分析 任课老师：刘道兵 11. 1 概述 （1）电压是电能质量的重要指标，包含电压的幅值和频率： u(t)=Umsin(2 πft +θ)—— （2）评价电压质量的指标（对应国标的5个标准）： ①电压偏差； ②谐波； ③三相不对称； ④电压波动（闪变）； ⑤过电压（暂时和瞬态）； （3）配电网中电压水平偏低的重要原因： ①负荷端无功不足； ②补偿装置不合理； 解决办法：无功优化（补偿） ——研究课题 11. 1 概述 （4）无功优化是电力系统规划和运行的重要研究课题 ——在满足电力系统运行约束的前提下，以尽可能少的无功投入（无功补偿设备），最大限度地改善电压质量和降低网损。 规划课题——无功补偿设备不足的情况下； 调度课题——无功补偿设备满足电压标准的情况下。 （5）无功优化课题的研究 研究手段——在现代电子和计算机技术的基础上，研究无功优化模型和算法，在电网的规划设计和调度运行中实现无功补偿优化。 研究意义——提高系统的质量，降低网损，保证系统运行的安全性、可靠性和经济性。 配电网的优化（网损、无功）的实质就是均匀化 ①各节点电压尽量均匀； ②各支路功率尽量均匀； 11. 2 电压控制 1.概述 电压控制（即：电压监控），包括控制和监视两个方面。 监测点——监测电网电压值和考核电压质量的电网节点，一般选在具有代表性的负荷节点，如线路首、末节点。 控制点——中枢点，具有调压手段（①有无功电源出力， ②变压器分接头）电网节点。 ——发电厂和枢纽变电站的母线 两点说明： ①电压中枢点一定是电压监测点，而电压监测点不一定是电压中枢点； ②为了对整个电网的电压进行有效的监测和控制，电压监测点和和控制点必须达到一定的数量，且有合理的分布。（满足对电网电压的可观性和可控性） 11. 2 电压控制 2.电压损耗与电压偏差 1)电压损耗——负荷电流经过阻抗产生电压降落和损耗 ΔU 为电压损耗，即线路首、末两端的电压幅值之差，近似地表达两电压的相量差。 电压损失率： ΔU %=(ΔU /U1)×100% 2 11. 2 电压控制 2.电压损耗与电压偏差 1)电压损耗（续）—— 一条干线带多个集中负荷 UN Pn+jQn Pn-1+jQn-1 P1+jQ1 P2+jQ2 … R1+jX1 R1+jX1 Rn-1+jXn-1 Rn+jXn 11. 2 电压控制 2.电压损耗与电压偏差 2)电压偏差—— 是衡量电能质量的重要指标，指电网正常稳态下节点电压偏离额定值的百分比。 导致电压偏差的原因： ①负荷峰谷差的变化较大； ②网架不合理； ③供电半径太大；④无功未就近平衡； ⑤有载调压没达到要求；⑥电压监测点选择不合理； 电压偏差造成的影响 ①降低用电设备的效率，增加了损耗； ②增大了配电网的线损； ③破坏电网的经济运行方式； 电能质量允许的偏差 ① 35kV及以上：10%； ② 10kV及以下（三相）：7%； ③ 220V单相：+5~-10% 11. 3 配电网无功补偿 1.配电网无功补偿装置 1）并联电容器 补偿方式： ①欠补； ② 过补； ③ 完全补偿。 并联电容器的作用 ①降低线路和变压器的功率损耗； ②降低线路和变压器的电压损耗； ③提高线路和变压器的有功功率传输能力。 11. 3 配电网无功补偿 1.配电网无功补偿装置（续） 2）并联电抗器 作用和特点 ①消弱空载或轻载线路容积效应，并限制操作过电压； ②改善轻负载情况下线路的无功分布，提高线路功率因数，使无功就地平衡； ③容量固定，投切容量不连续。 11. 3 配电网无功补偿 1.配电网无功补偿装置（续） 3）静止无功补偿器（SVC） 组成 ①变量电容器； ②可调饱和电抗器；③检(测)控(制)系统 主要特点 ①响应快速； ②补偿特性平滑； ③设计灵活，可调范围大； ④不加大系统的短路容量； ⑤投资较大。 11. 3 配电网无功补偿 1.配电网无功补偿装置（续） 4）新型无功补偿器装置 如：静止无功发生器（SVG）；静止同步补偿器（STATCOM）