动态无功装置优化配置及其协调控制应用研究

发布时间：2017-10-14 15:05

  本文关键词：动态无功装置优化配置及其协调控制应用研究

  更多相关文章： 动态无功补偿装置 无功优化配置 暂态稳定裕度 极限切除时间 经济压差 协调控制

【摘要】：由于能源分布和经济发展的不平衡,高电压、大容量、远距离输电和大电网的互联已经成为世界各国现代电力系统发展的主要趋势,如何保证电网的运行稳定性及安全可靠性引起了国内外学者的高度关注。动态无功补偿装置的诞生和发展为实现这一目标提供了新的控制技术和有效手段。对于实际大型受端电网,动态装置对电力系统无功支撑效果很大程度上取决于其在电网中的配置点、容量的选择以及与传统电压无功手段协调控制方法是否合理。本文分析了国内外动态无功补偿优化问题研究的现状及存在的问题,针对受端电网的实际特性展开研究,主要内容及成果如下:从基本原理出发,比较了典型动态无功补偿装置在提高电网静态电压稳定性、输电能力、暂态稳定性等方面的功能特性,得出了它们各自的适用范围。分析指出动态无功补偿技术在提高系统暂态稳定性方面独特的优势,为本文考虑系统暂态稳定的动态无功补偿装置安装点、安装容量的优化配置打下理论基础。以寻找动态无功补偿装置在电网中的配置点为出发点,考虑电力系统发生大停电事故的根本原因和动态无功补偿装置在暂态支撑方面具有独特优势的实际特性,提出了考虑系统暂态稳定的动态无功补偿装置安装点综合优化配置方法。首先对无功补偿的基本原则进行了探讨,其次应用扩展等面积法则求取可定量描述系统在特定扰动下暂态功角稳定性的暂态稳定裕度,利用该指标确定系统的暂态稳定薄弱区域作为无功优化的待选位置;最后分析指出极限切除时间指标可在一定条件下近似衡量系统的暂态电压稳定性,动态无功源可通过延长该指标进而提高系统的暂态电压稳定性,据此指标的延长值确定最佳配置点。在无功分层分区平衡,无功电源就地补偿基础上,首先基于扩展等面积法则给出的暂态稳定裕度指标,提出了考虑系统暂态稳定的动态无功补偿容量极限值确定方法,推导建立了系统的暂态稳定裕度指标与无功补偿容量之间的灵敏度关系。其次利用经济压差法推导出传输无功产生的有功损耗与无功补偿容量之间严格函数关系,求取使得系统在各种运行方式下有功损耗最小,电压质量最高对应的动态无功容量区间。最后利用经济压差确定的无功补偿区间对稳定裕度确定的极限值进行修正,达到兼顾改善系统暂态稳定性和降低有功损耗的目的。在动态无功补偿装置接入点、容量确定的基础上,针对厂站内部可连续调节的动态无功补偿装置与传统离散电压调节设备之间的协调配合问题,考虑动态无功装置的实际特性,设计了基于系统不同运行状态的变电站内动态无功装置与传统无功电压控制装置在线灵敏度计算协调控制策略。设置一个死区模块协调动态补偿装置与有载调压变压器运行,动态补偿装置与电容器组按照“离散设备基础支撑,连续设备精细调节”的原则进行无功分配。该策略既最大限度发挥了动态无功补偿装置在快速抑制电压波动的暂态支撑能力;又可效减少离散设备动作次数,为暂态故障留下充足的无功储备,实现快速、精确、经济的无功补偿目标。最后,通过对实际电网的仿真计算,得到一套完整的动态无功装置优化配置以及与传统电压无功控制手段协调控制方案,验证了本文方法的有效性和实用性,为工程决策提供了理论分析依据和具体的指导意见。
【关键词】：动态无功补偿装置 无功优化配置 暂态稳定裕度 极限切除时间 经济压差 协调控制
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM761.12
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 论文研究的背景和意义11-13
• 1.2 国内外研究的历史和现状13-16
• 1.2.1 动态无功优化的基本概念13-14
• 1.2.2 动态无功装置优化配置研究现状14-15
• 1.2.3 动态无功装置与传统电压无功控制手段协调应用研究现状15-16
• 1.3 课题来源16
• 1.4 本文研究的主要内容16-19
• 第2章 典型动态无功装置的功能特点及比较分析19-27
• 2.1 引言19
• 2.2 典型动态无功装置及其基本原理19-21
• 2.3 动态无功装置的功能特点及比较分析21-24
• 2.3.1 动态无功装置对于电网不同作用的比较分析22-24
• 2.3.2 分析比较的结论24
• 2.4 系统暂态稳定性与动态无功补偿24-26
• 2.4.1 无功补偿对系统暂态稳定的作用25
• 2.4.2 提高系统暂态稳定的无功补偿方式的探讨25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 考虑暂态稳定的动态无功补偿点配置方法27-48
• 3.1 引言27
• 3.2 无功补偿装置配置的基本原则27-30
• 3.3 考虑系统暂态稳定的动态无功补偿装置配置点的选择30-42
• 3.3.1 基于扩展等面积法则的暂态功角稳定分析方法30-36
• 3.3.2 动态无功补偿抑制暂态电压失稳机理分析36-40
• 3.3.3 考虑系统暂态稳定的动态无功补偿点优化配置40-42
• 3.4 仿真算例42-46
• 3.4.1 New England 39节点系统42-45
• 3.4.2 广东电网 220 kV网络系统45-46
• 3.5 本章小结46-48
• 第4章 考虑暂态稳定的动态无功补偿容量配置方法48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 基于暂态稳定裕度的动态无功补偿容量极限值确定48-49
• 4.3 动态无功补偿容量区间的经济压差确定方法49-53
• 4.3.1 经济压差法的基本概念49-52
• 4.3.2 基于经济压差法的动态无功补偿容量区间确定52-53
• 4.4 考虑系统暂态稳定的动态无功补偿容量优化配置53-54
• 4.5 算例分析54-57
• 4.6 本章小节57-58
• 第5章 动态无功装置与传统电压无功控制手段协协调应用研究58-67
• 5.1 引言58
• 5.2 协调控制目标及原则58-59
• 5.3 协调控制规则库59-60
• 5.4 协调控制策略60-63
• 5.4.1 负荷点的无功功率对电压变化的灵敏度61-62
• 5.4.2 协调控制策略62-63
• 5.5 仿真分析63-66
• 5.5.1 仿真模型及仿真条件63-64
• 5.5.2 稳态运行仿真分析64-65
• 5.5.3 暂态仿真分析65-66
• 5.6 本章小结66-67
• 结论与展望67-70
• 参考文献70-75
• 致谢75-76
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文及科研情况76-77
• 发表学术论文76
• 科研情况76-77
• 附录B New England 39节点系统数据77-78

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱玉华;杨扬;;考虑谐振约束的电网动态无功优化新算法[J];电气电子教学学报;2012年05期

2 李国庆;杨悦;;基于现代数学算法的配电网动态无功优化研究[J];东北电力大学学报;2010年04期

3 赖永生;陈燕梅;;大电网动态无功优化的快速解耦算法[J];南方电网技术;2011年05期

4 张浩;马爱军;周鑫;杨小东;;一种改进型动态无功优化模型及其求解算法[J];计算机工程与应用;2012年24期

5 赖永生;刘明波;陈燕梅;;大规模电网的动态无功优化算法[J];电力系统及其自动化学报;2012年05期

6 蔡昌春;丁晓群;王宽;沈茂亚;吴祯;;动态无功优化的简化方法及实现[J];电力系统自动化;2008年05期

7 颜伟;田甜;张海兵;伏进;毛国志;刘志宏;;考虑相邻时段投切次数约束的动态无功优化启发式策略[J];电力系统自动化;2008年10期

8 陈燕梅;王林;;动态无功优化问题的简化及其快速求解算法[J];电力与电工;2013年04期

9 王林;陈燕梅;;动态无功优化的实用化模型研究[J];电力与电工;2013年04期

10 杨悦;李国庆;;配电网动态无功优化空间-时间解耦的一种新方法[J];电力系统保护与控制;2010年21期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 杨伟;陈蔚;吴军基;;基于改进粒子群优化算法的动态无功优化研究[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年

2 高振江;张立新;吴金钊;;变电站动态无功优化补偿模式探讨[A];山东电机工程学会第四届供电专业学术交流会论文集[C];2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张勇;动态无功装置优化配置及其协调控制应用研究[D];湖南大学;2015年

2 杨悦;基于时间—空间解耦的动态无功优化方法研究[D];东北电力大学;2011年

3 韩新华;输配电网的动态无功优化和跟踪调节技术[D];沈阳理工大学;2011年

4 陈蔚;基于粒子群优化算法的动态无功优化研究[D];南京理工大学;2006年

5 陈灿;电力系统短期负荷预测与动态无功优化技术研究[D];浙江大学;2008年

6 张一荻;交直流受端电网动态无功需求特性与对策研究[D];华南理工大学;2012年

7 田甜;动态无功优化实用模型及启发式混合智能算法研究[D];重庆大学;2008年

8 张海兵;交直流系统的动态无功优化模型与算法研究[D];重庆大学;2009年

9 宋勤;配电网动态无功优化的研究[D];浙江大学;2003年

10 叶德意;含风电机组的配电网动态无功优化研究[D];西南交通大学;2013年

，

本文编号：1031697