含小水电的配电网电压质量优化控制研究

发布时间：2020-10-17 17:44

　　 随着社会经济的快速发展,传统能源被大量消耗,煤、石油、天然气等已日益耗尽,绿色环保的概念被逐步摆上台面,人类对可再生能源的需求量越来越多。因此,可再生能源的使用发挥着越来越重要的作用,如搭建小水电站。然而,由于其特殊的地理位置要求,在实际的开发过程中会出现一系列问题。小水电一般位于10kV线路的末端,地处偏远的山区,一些含小水电的配电网存在供电半径长、导线截面小等特殊问题,此外小水电还存在季节性和流域性特点,无功过多或不足,无法达到无功就地平衡,从而引起线路末端电压越上限或越下限,对电网设备产生极大的影响,严重的会导致低压用户电压过高烧电器或者过低无法正常启动电器,造成用户投诉较多。保证含小水电的配电网安全、优质、经济运行,消除小水电站上网对电压造成的不利影响,是当前富含小水电地区配电网亟待解决的问题,因此,开展对含小水电的配电网电压质量优化控制的研究具有重要的现实意义。本文首先阐述了小水电接入对配电网电压的影响,分析了信宜地区的无功电压问题、配电线路的电压损失计算及功率因数对电压损失的影响。针对原因提出了电压调控措施,分析了电压优化配置原则、中低压线路导线选型与配置及中低压线路的最长供电距离确定,提出了合理配置无功补偿装置、装设调压器、电网结构优化、三相负荷不平衡调整优化、更改变压器抽头调节档位等调控措施。接着探讨了含小水电的配电网的潮流计算方法,阐述了潮流计算的分类、基于前推回代法的潮流计算具体实现。对含有小水电的配电网的一条线路开展潮流仿真计算,验证了潮流计算的有效性,最后选取了信宜地区含小水电配电网的一条10kV朱砂线进行实例仿真分析,进行了现有状态下的潮流计算分析,再针对线路末端电压偏低和偏高两种情况,提出有效的无功电压调控措施,对调控后的线路再次计算潮流,仿真结果表明,线路的电压质量控制问题得到了很好的解决,最终达到提高含小水电的配电网电压质量,满足用户高质量用电需求的目的。
【学位单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM714.2
【部分图文】：

在农村电网中，配电系统基本上都是辐射状的，环形结构也以开环方式本单元是馈线，每条馈线上线路也成树状分布，以辐射状网络连接若干器。由于配电系统的基本单元是馈线，配电网的电压分布计算可以以馈这样可以简化计算步骤，提高计算速度。小水电一般是通过 10kV 或 0.级并入农村配电系统，并入后，配电系统变为多电源系统，其稳态电压化。一种简单的方法是将多电源系统变换为单电源系统，然后根据叠加加，对其稳态电压分布进行简单分析。下面根据这种方法对但有小水电统稳态电压分布进行分析，为了简化分析，假设小水电仅接入 10kV 馈线（1）简单配电系统模型。在实际农村电网中，负荷沿 10kV 馈线离散分可以认为是集中在各台配电变压器上的集中负荷。假设 N 个负荷沿馈线每个负荷大小为 P0+jQ0，故可以沿馈线将每一集中负荷视为一个节点并从变电站的低压母线开始编号为 0，后面依次为 1、2、3 、N，每的阻抗和电抗分别为 Ri、Xi，形成的拓扑结构如图 2-1 所示。

广东工业大学硕士学位论文0( 1)liQ i Q之后的有功负荷和无功负荷分别为：2 0( 1)iP N i P2 0( 1)iQ N i Q上述配电系统中的节点 k 处引入小水电，如图 2-2 所示，线路参数不大小为 PDG+jQDG。为了便于讨论小水电的引入对配电系统造成的影响电单独作用时的情况，将系统电源等效为电压源，根据叠加定理可以时系统的等效电路如图 2-3 所示。

2 0( 1)iQ N i Q述配电系统中的节点 k 处引入小水电，如图 2-2 所示，线路参数小为 PDG+jQDG。为了便于讨论小水电的引入对配电系统造成的影单独作用时的情况，将系统电源等效为电压源，根据叠加定理可系统的等效电路如图 2-3 所示。图 2-2 含小水电负荷均匀分布的简化辐射状配电网拓扑-2 Simplified Radial Distribution Network Topology with Uniform Distribution oHydropower Load
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本文编号：2845116