广州电网动态无功补偿装置优化配置研究

发布时间：2017-09-12 08:35

  本文关键词：广州电网动态无功补偿装置优化配置研究

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【摘要】：广州地区负荷高度集中,且南方电网“西电东送”八回直流中有四回集中落点广州,构成典型的交直流混合受端电网。近年来,广州电网调度管理方式发生改变,用电负荷快速增长、区内无功电源少、电压支撑能力较弱,致使暂态电压稳定问题成为威胁广州电网安全稳定运行最为严重的问题之一。大型受端电网,尤其是交直流互联的大型受端电网发生暂态电压失稳乃至崩溃的主要原因在于交流电网事故容易引发局部暂态电压降低,进而引起直流逆变器换相失败,同时受端地区负荷中心母线电压下降,最终导致负荷中心无功功率供给不足,出现电压崩溃现象,造成严重的经济损失及不良的社会影响。因此,交直流混合的大型受端电网的暂态电压稳定问题成为影响此类大型受端城市电网安全稳定运行的关键因素之一。作为无功补偿领域最新技术代表的静止同步补偿器STATCOM,属于柔性直流输电系统FACTS的重要组成部分,可以快速、平滑、连续地进行无功补偿,从而提高系统的暂态电压稳定性。在负荷侧配置小容量STATCOM,不但可以起到改善电压的作用,还可用以补偿不平衡负荷、滤除负荷谐波及提高负荷功率因素等。因此,深入分析广州电网暂态电压稳定情况,找出失稳的隐患区域,并有针对性地配置STATCOM,对于提高广州电网电压稳定水平,确保电网稳定运行具有重要意义。本文首先基于南方电网暂态电压失稳的实用判据提出了能够反映故障后母线暂态电压跌落严重性的节点暂态电压稳定性量化评估指标,内容涉及暂态电压跌落严重性指标和暂态电压合格性指标,并进一步得到了系统的暂态电压稳定性评估指标。而后,利用PSD-BPA系统仿真计算软件进行典型故障的时域仿真分析,结合上述所提出的量化评估指标找出广州电网暂态电压失稳的重度隐患区域,并进行动态无功补偿设备的配置方案研究。最后,对满足各种故障类型下不同配置方案的补偿效果及投资成本进行对比分析,选出适用于广州电网的最优配置方案,结果表明选择的配置方案具有良好的可靠性与经济性,能够切实解决广州电网面临的暂态电压稳定问题。
【关键词】：时域仿真 暂态电压稳定 无功配置 指标
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM714.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题研究背景及意义9
• 1.2 国内外研究现状及工程应用9-14
• 1.2.1 国内外电压稳定事故的典型案例分析9-11
• 1.2.2 电压稳定研究现状11-12
• 1.2.3 静止同步补偿器(STATCOM)工程应用实例12-14
• 1.3 论文主要工作14-16
• 第2章 暂态电压稳定性量化评估指标与方法16-23
• 2.1 评估方法综述16-17
• 2.2 暂态电压稳定实用化判据17
• 2.3 暂态电压稳定性量化评估指标17-21
• 2.3.1 单个故障的节点暂态电压稳定性评估指标17-19
• 2.3.2 多故障集下节点暂态电压稳定性评估指标19-20
• 2.3.3 系统暂态电压稳定性评估指标20-21
• 2.4 暂态电压稳定性评估方法21
• 2.5 本章小结21-23
• 第3章 广州电网暂态电压失稳隐患区域分析23-39
• 3.1 广州电网概况分析23-26
• 3.1.1 电网拓扑结构23-24
• 3.1.2 负荷情况24-25
• 3.1.3 无功补偿配置现状25-26
• 3.2 计算条件及判据26-27
• 3.2.1 仿真模型26
• 3.2.2 故障类型26
• 3.2.3 故障切除时间26-27
• 3.2.4 稳定判据27
• 3.3 电网暂态电压问题时域仿真分析27-35
• 3.3.1 500kV线路N-1故障27-29
• 3.3.2 500kV线路N-2故障29-31
• 3.3.3 500kV线路三相短路单相开关拒动故障31-33
• 3.3.4 220kV线路故障33
• 3.3.5 直流闭锁故障33-35
• 3.4 暂态电压稳定性量化评估指标计算35-38
• 3.4.1 故障算例分析35-36
• 3.4.2 中枢节点暂态电压跌落严重性指标36-37
• 3.4.3 系统暂态电压稳定性评估指标37-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第4章 广州电网动态无功补偿装置优化配置方案的分析与确定39-59
• 4.1 总体研究思路39-40
• 4.2 动态无功补偿装置的选址分析40-41
• 4.2.1 辐射型网络40-41
• 4.2.2 环形网络41
• 4.3 无功配置方案分析41-54
• 4.3.1 满足500kV线路N-1故障42-46
• 4.3.2 满足500kV线路N-2故障46-50
• 4.3.3 满足500kV线路三相短路单相开关拒动故障50-54
• 4.4 方案的工程造价及可靠性分析54-56
• 4.4.1 工程造价对比分析55
• 4.4.2 可靠性对比分析55-56
• 4.5 动态无功补偿设备最终配置方案56-58
• 4.6 本章小结58-59
• 第5章 总结与展望59-61
• 5.1 总结59-60
• 5.2 展望60-61
• 参考文献61-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文65-66
• 攻读硕士学位期间参加的科研情况66-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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6 张帆;岳理远;刘晶晶;;以提高天然气行业电能质量为目标的动态无功补偿装置设计[J];山东电力技术;2013年04期

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本文编号：836179