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含小水电电网的无功电压协调控制技术 摘要：近些年来随着国家对环境保护的日益重视，清洁能源的发展步伐也正在加快。清洁能源是未来能源发展战略的基础。在清洁能源开发过程中，水能是一项关键的能源形式，然而在大力开发水能资源的同时，小水电和地区电网的之间如何协调控制的问题又摆在了突出位置。 本文主要研究富含小水电机组的XX电网的交互影响及协调控制问题。首先研究了我国小水电的运行现状，主要包括小型水电机组运行特点以及目前XX电网存在的主要问题及原因。随后介绍了小水电接入电网后的运行方式，从潮流计算以及小水电电压控制的系统模型角度出发进行了分析和研究。随后本文通过PSASP软件仿真对小水电上网对电网造成的影响进行了分析，这些影响主要包括有反向潮流的影响、无功补偿装置的影响等等，再从小水电无功不足的原因分析角度入手，对含小水电电网的无功平衡策略进行了分析和研究，基于上述研究结果对无功补偿装置安装方式进行了选择。最后，对XX电网小水电上网的电压协调控制策略进行了仿真分析，并利用仿真分析解决了小水电并网后带来的电压问题。 关键词：PSASP，小水电，交互影响，协调控制 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 第1章 引言 3 1.1 本文研究背景及意义 3 1.2 国内外研究现状 3 第2章 小水电运行分析方法 3 2.1小水电机组模型 3 2.1.1 引水系统的结构 3 2.1.2刚性水击模型 3 2.2小水电机组潮流分析方法 3 2.3小水电机组系统电压分析方法 3 2.4本章小结 3 第3章 小水电接入后的协调控制策略 3 3.1 电压综合协调控制策略 3 3.1.1 潮流方向情况下电压协调控制 3 3.1.2无功补偿及变压器分接头协调控制 3 3.1.3 其它控制装置协调控制 3 3.2基于灵敏度分析的电压协调控制策略 3 3.2.1 基于灵敏度分析的变压器分接头控制策略 3 3.2.2 基于灵敏度分析的无功补偿装置控制策略 3 3.3 策略分析 3 3.4 本章小结 3 结论 3 致谢词 33 参考文献 3 第1章 引言 1.1 本文研究背景及意义 小水电在我国的发展具备一个过程。在最初发电机技术水平较低的阶段，小水电机组得到了较快的发展。但随着大容量机组技术的不断提高，小水电机组发展步伐又逐渐放慢，其主要原因在于小水电机组出力较小，并且分布非常有限。伴随着当今社会环境污染不断加剧以及人们对于环境保护问题的重视，小水电机组等清洁能源又得到了较大的关注和发展。因此现在关于如何利用这些小水电机组又是一个值得关注和研究的问题。 小水电机组并网后会产生一系列的问题。由于小水电机组的特性与常规发电机组特性差异较大，尤其是数量众多的小水电机组并网点分布较广，无功电压特性、所处电网的潮流特性都会产生较大的变化。因此含有众多小水电机组的电网存在着一个协调控制的问题，就是各个来水不同、容量大小存在差异的小水电机组并网后如何对其进行协调控制。 本文以XX电网为例来探讨小水电接入电网后的控制问题，尤其是电压协调控制问题。由于XX电网小水电接入点比较分散且数量众多，而且小水电机组的运行受到季节和来水的影响，所以其运行特性也比较复杂。为了提高小水电发电机组的稳定运行和供电可靠性，本文研究富含小水电机组的XX电网协调控制问题。 1.2 国内外研究现状 随着当今人们对能源需求的持续增大，传统的依靠煤或者是石油进行发电已经逐渐被时代所淘汰，取而代之的是各种新型能源。风能、光伏、水电等一些清洁性能源得到了人们的逐渐关注，这些能源不会对环境造成破坏和污染，因此在这种环境下，小水电技术也逐渐得到了较快的发展， 20世纪70年代末，联合国提出了一份发展报告《世界范围内小水电机组开发》，文中提出了小水电的开发和发展潜力。该发展报告将小水电作为一种清洁型的新型能源进行开发和发展。小水电除了是绿色能源之外，还对当地社会的灌溉、防洪以及养殖、环境美化都具有十分重要的作用和应用价值，因此国际社会上对于小水电的发展保持着十分支持的态度，许多国家政府对于小水电的发展都给予了政策上的巨大优惠。 我国学者关于小水电的研究开始于20世纪90年代左右，这个时期的研究主要是集中在小水电开发的技术方面，由于我国在这个领域的发展比国外晚，因此研究首先集中在如何对小水电进行合理规划等具体应用问题方面，在此基础上设计了合理有效的水能系统模型，并提出了合理的目标函数和约束方程。这些优化技术非常适用于小水电行业的规划和发展。 1996年我国学者率先提出在农村发展小水电来解决农村缺电的问题。我国南方一些地区水电资源丰富，但同时这些地区都存在有比较偏远、依靠传统的