配电网无功补偿系统的研究与应用硕士学位论文.pdf

湖南大学
硕士学位论文
配电网无功补偿系统的研究与应用
姓名:黄志刚
申请学位级别:硕士
专业:电气工程
指导教师:罗安;胡昭发
20070830
摘要本论文介绍了无功补偿的原理和目的,针对当号涞缤薰Σ钩サ那榭觯隽宋功补偿的优化方法。在实时补偿方面,针对不同的负荷状况,从实时的角度研究电容器针对当前低压无功补偿中遇到的一些问题,通过理论上的分析,结合先进的软硬件技术,详细介绍了解决思路和系统关键技术的实现以及补偿方案的选取。其中针对无触点开关投切电容器时产生的电流冲击问题设计了专门的主电路和触发电路,并结合通断率控制来消除冲击电流;对无功补偿中可能遇到的电流谐振问题,通过理论计算选取了在主电路中串入电感的方法来避免电流谐振的产生;对由投切电容可能引入的电压高次谐波,加入了电压滤波环节,减少对电网的污染;在三相不平衡情况比较严重的情况下,根据功率平衡器的原理进行无功补偿,把功率因数补偿到任意指定值的同时还将三相不对称负荷补偿成对于供电系统来说是三相对称的;对于单个的补偿装置,采用最优控制理论,使功率因数达到最优的控制效果;在进行多点协同的无功补偿时,先根据线路的特点计算寻求线路中的最优补偿点,在此基础上通过多个单机的协同控制,采用了动态规划方法,使线路的损耗达到最小值。该装置目前在韶关冶炼厂已投入运行,运行结果表明,该装置不仅响应速度快,数据传输可靠,控制精度高,而且操作简单,易维护,很好的满足了控制要求。关键字:无功补偿;无触点开关;谐波;最优补偿点组的投切及控制算法。
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作者签名:删苕压硎日期:姊每制鋦导师签名:拮日期:》固每鋖日期:矽矽年纱月/,日弋/不保密团。学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书湖南大学本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留弗向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位⒈C芸冢年解密后适用本授权书。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊ⅲ作者签名:论文。本学位论文属于
第一章绪论课题背景国内外研究现状由于电网容量的增加,对电网无功要求也与日增加。在城农网改造过程中,对无功就地平衡提出了新的要求,本论文针对低压配电网络如墒迪治薰ζ胶猓⑹迪肿远偿功能进行分析。电力系统是一个典型的非线性大系统,随着社会的进步,经济的发展,社会对电力的需求不断增加,使现代电力系统发展迅速,系统日趋复杂。大机组、重负荷、超高压远距离输电,大型互联网络的发展,以及对电力系统安全性、经济性及电能质量的高要求,使柔性输电系统际醭晌D壳暗缌ο低车囊桓鲋匾5难芯苛煊颉传统的无功补偿设备可满足一定范围内的无功补偿要求,但存在响应的速度慢,故障维护困难等缺点。静止无功补偿器昀椿竦昧撕艽蠓⒄梗驯还惴河糜谑电系统波阻抗补偿及长距离输电的分段补偿,也大量用于负载无功补偿。其典型代表是固定电容器д⒐芸刂频缈蛊。晶闸管投切电容器也获得了广泛的应用⋯。除了在控制器件方面的改进,随着人工智能技术的不断发展,在控制方法上也有很大的进步。采用模糊神经网络、自适应控制等智能型控制方法,研制能同时对电压、无功功率、三相不平衡、谐波等进行综合调节和补偿控制的装置已经成为大家的共识。目静,在城市配电网公用变压器低压侧,由于用户家用电器感性负载的不断增加,使得其功率因数较低,导致公用变压器低压侧线路损耗大,供电电压指标不能满足用户要求。因此,在公用变压器低压侧进行无功功率补偿已成为目貉芯康牧硪桓鋈让拧国外,城市、农村电网是否安装户外无功补偿已成为衡量配电网性能的主要指标之一。在日本,,并采用自动装置控制”“”国内,无功补偿主要采用变电站集中补偿和企业就地补偿两种形式。据统计,当前,国内典型城乡配电网无功损耗情况如下:按电压等级划分,端鸷恼ィ琹级占%,陨险ァT谂┐澹ぞ嗬牍┑缃衔F毡椋琹呗匪鸷慕洗螅辉诔网中,配网损耗主要在侧,因此,做好等级电压以下的无功补偿具有重要近年来,由于计算机技术的发展,无功补偿技术已得到很大的改进,无功补偿装置的发展已进入一个新的阶段。然而,许多电网仍存在补偿不足,调节手段落后,电压偏低,损耗增大等问题。负荷无功补偿主要有以下几个问题:无功补偿容量不