10kV配变动态无功补偿方案研究

发布时间：2017-07-08 18:15

  本文关键词：10kV配变动态无功补偿方案研究

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【摘要】：10kV配电变压器作为电网与用户连接的末端设备,其低压侧电能质量的优劣直接影响用电单位的生产与生活。一方面大量冲击性、大功率无功负荷的并网,使配电网产生巨大的无功波动;另一方面高精尖设备的投产推广,对供电质量也提出了高要求。通过在10k V配电变压器低压侧安装无功补偿装置,将变电所集中补偿与用电负荷随器补偿的优点融合,实现高速、精确的无功补偿。本文通过分析国内外相关研究,结合配变台区智能型配电箱和配变终端的实际情况,提出了一种基于TSC装置的10kV配变动态无功补偿方案。经过对比研究,该方案选用STC12C5620AD系列单片机作为核心控制器,采用无功功率和功率因数双参数控制方式,并对控制策略精心设计,通过先共补后分补的投切逻辑,以配电变压器低压测各相无功缺额与相应空闲最小电容器组补偿容量比较结果作为最终投切判据,在补偿装置一定的情况下,完成配变最优补偿,并实现投切振荡抑制。依据国家电网公司针对配变台区标准化建设颁布的企业标准Q/GDW614-2011和Q/GDW615-2011,论文对方案中各功能模块布局做出设计,针对公用变压器和专用变压器负荷特性的不同,结合电容器组星/角连接组别的优缺点,分别采取各具特色的电容分组方式。同时,通过等值电压法,方案实现对投切涌流的抑制。该方案在达到相关法规要求的基础上,可以根据补偿设备自身容量特性对配变进行充分补偿,控制策略条理、简明,保证动作准确性,设备利用率高,一定程度上克服了目前配变无功补偿设备冗余,终端接线复杂的缺点,使补偿方案可靠性显著提高。借助MATLAB软件对该方案进行仿真分析,通过建立高精度仿真模型,结合公变、专变二次侧电压、电流和无功波形,对方案的准确性和可行性做出验证,同时方案还对配变自身无功实现了直接有效的补偿,显现出了很高的应用价值。
【关键词】：动态无功补偿 晶闸管投切电容器 公用变压器 专用变压器 功率因数
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM761.12
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 课题的背景和研究意义8-9
• 1.2 配变无功补偿技术发展概况9-17
• 1.2.1 配变无功补偿装置9-10
• 1.2.2 配变无功补偿控制器10-16
• 1.2.3 配变无功补偿技术现状16-17
• 1.3 本文所做工作及创新点17-19
• 第二章 配变无功补偿方法简介19-24
• 2.1 无功补偿基本概念与原理19-22
• 2.1.1 无功功率和功率因数概念19-20
• 2.1.2 无功补偿基本原理20-22
• 2.2 配变无功补偿主要方式22-23
• 2.2.1 功率因数补偿方式22-23
• 2.2.2 端.电压补偿方式23
• 2.2.3 无功功率补偿方式23
• 2.3 本章小结23-24
• 第三章 10kV配变动态无功补偿方案设计24-45
• 3.1 补偿方案概述24-25
• 3.2 功能模块方案设计25-31
• 3.2.1 信号调理单元26
• 3.2.2 A/D转换单元26-27
• 3.2.3 单片机控制器27-28
• 3.2.4 TSC型补偿器28-30
• 3.2.5 其他单元30-31
• 3.3 方案关键技术与分析31-40
• 3.3.1 电容器连接组别31-33
• 3.3.2 电容器分组方式33-34
• 3.3.3 投切振荡抑制34
• 3.3.4 投切涌流抑制34-36
• 3.3.5 投切控制策略36-40
• 3.4 公用变压器综合补偿方案设计40-42
• 3.4.1 公变负荷特性40
• 3.4.2 公变补偿方案40-42
• 3.5 专用变压器综合补偿方案设计42-44
• 3.5.1 专变负荷特性42
• 3.5.2 专变补偿方案42-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第四章 基于MATLAB的补偿方案仿真分析45-62
• 4.1 MATLAB软件简介45-46
• 4.2 补偿方案仿真模型46-54
• 4.2.1 信号采样与调理模型47-49
• 4.2.2 TSC电容器组模型49-51
• 4.2.3 负载模型51-52
• 4.2.4 控制器模型52-54
• 4.3 仿真分析54-61
• 4.3.1 公变系统仿真分析54-57
• 4.3.2 专变系统仿真分析57-61
• 4.4 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 邓大胜;;配网无功补偿方式及问题的探讨[J];科技资讯;2009年26期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 曹瑞;配电网无功补偿现状分析与应用研究[D];华北电力大学;2011年

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本文编号：535749