辽源城市配电网无功补偿优化技术的研究

发布时间：2020-05-09 07:55

【摘要】：无功功率补偿简称为无功补偿(Reactive Power Compensation),是一种通过提高电网功率因数从而减少变压器与传输过程电能损耗,进而改善电网环境、提高电网质量与供电效率的方法,在电力系统中被广泛应用。本文以辽源城市配电网为研究对象,结合辽源地区实际情况,辽源地处吉林省中南部,地处东辽河、辉发河上游,依靠有力的地理优势,成为电源密集区,因此如何针对辽源地区发展特点和环境因素提出合理的无功补偿优化方案是当前亟待解决的重要课题。本文开篇介绍了无功优化算法的研究背景与研究意义,接下来用一章的篇幅详细的介绍与分析了与配电网络无功优化相关的多种潮流计算算法、无功优化设备、无功优化算法与启发式算法的适用范围和优缺点。深入介绍了配电网系统无功补偿的理论基础,包括无功补偿的理论基础、无功补偿装置的理论基础以及启发式算法的理论基础三部分内容。然后本文结合辽源城市配电网的特殊情况,在进行配电网络潮流计算的过程中利用配电网络的天然网状结构,将配电网络抽象为一个约束网络,创建了节点对象和网络连接关系,以便于约束网络的参数计算。同时根据生成的约束网络结构特征,在约束传播过程中添加动态启发式进一步指导节点实例化顺序,提高配电网络的求解效率。最后,本文利用C++语言编写了基于动态启发式的无功补偿优化程序,并对辽源市实际电网的多条线路进行无功优化计算,获得了线路的无功补偿点和补偿的最优配置,并取得了较好的经济效益,证明了本文提出的基于启发式的无功补偿方法的有效性。
【图文】：

图 1.1 无功补偿设备的分类第一代无功补偿设备是通过调节电容的方式补偿。一种是固定补偿，主要包括电容器、电抗器和隔离开关；另一种是机械式投切的无源补偿装置，是利用真空开关分组自动投切的无功补偿装置，属于慢速无功补偿装置，目前基本淘汰。第二代无功补偿设备是通过调压调容的方式进行无功补偿。一种补偿设备是通过改变电容器端的电压来调节无功功率的输出，从而实现自动无功补偿；另一种是通过调节电感来抵消容性无功满足系统无功需求的无功补偿技术，其实质上是过补再吸收的过程。第三代无功补偿设备是动态无功补偿兼谐波治理装置，主要通过动态调节逆变器的输出电压幅值和相位，达到迅速吸收并释放感性无功和容性无功的效果。按照一定的经济原则在配电网中制定和安置合理的无功补偿装置，达到提高电能的目的是无功补偿的重要手段之一，其最主要的效果包括降低网损和减小电压两种。过去的很长一段时间里，无功补偿装置的选择和安装位置的确定主要是

无功补偿的理论基础电网中的中大多数设备是根据电磁感应原理工作的，，如电动机、备工作时需要电网提供充足的电功率建立交变磁场和感应磁通，这的电功率就是无功功率。电力系统中的元件分为电感性和电容性两件运行时所需要的无功功率分别对应着感性无功功率和容性无功换过程中感性无功功率为感性元件建立交变磁场，吸收的功率与释个周期内相同；与感性无功功率类似，电容性无功功率在能量转换器建立交变磁场，在一个周期内充电和放电的功率相同。由能量守无功功率储存在电感性和电容性元件中，为元件建立交变磁场和电流在电源、电感性元件以及电容性元件三者之间流动。因此当无元件和容性元件提供工作所需的环境是，无功功率在电网上的流动网的电压和功率的损耗。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM714.3

【参考文献】

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本文编号：2655834