油田电网无功补偿的优化配置研究及应用

发布时间：2017-10-26 15:27

  本文关键词：油田电网无功补偿的优化配置研究及应用

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【摘要】：随着我国经济的高速发展,以及全球能源格局的变化,迫使节能降耗成为许多国家的重要政策。对于电力系统而言,对电网合理的进行无功补偿能够有效的降低能量损耗,提高电能质量,使得无功补偿已成为提高电网功率因数、降低电网损耗的重要手段。油田电网具有一定的特殊性,在电网负荷中感性负荷比重较高,使得油田电网具有有功功率损耗大、电能质量差的特点。因此,油气生产企业与供电企业如何提高油田电网功率因数、降低电网损耗,使油田电网能够稳定可靠、安全与经济运行成为迫切需要解决的问题。本文对油田电网无功补偿的优化配置与应用展开专项研究,以期通过构建油田电网无功补偿优化方案,达到节能降耗,提高供电质量,改善供电环境的目的。本文首先对油田电网的特性以及油田电网损耗率过高的原因进行了分析,并对无功补偿的基本概念、无功补偿方式与优点,以及无功功率对油田电网的影响进行了论述,同时对配电网潮流计算的数据模型与计算方法进行了介绍。以油田电网无功补偿理论为基础,对油田电网无功补偿优化模型进行了设计,确定了模型目标函数与约束条件,并引入在其它领域应用非常广泛的基于差分进化算法进行无功补偿优化,对算法的基本原理与工作过程进行了论述,对差分进化算法在无功补偿优化的流程展开了设计。为了实现油田电网的无功补偿的自动计算与自动投切,设计了油田电网无功补偿优化控制系统,该系统中集成了所设计的模型与算法,能够采用差分进化算化对无功补偿进行自动计算,通过设计的通信方案能够将投切控制指令下发至测控装置进行自动投切,在设计过程中对系统结构、系统主控制器、系统从控制器与系统通信方案进行了详细设计;最后,将所设计的油田电网无功补偿优化控制系统应用于大庆油田的庆新一变,建设了庆新一变无功补偿优化控制系统,同时通过试验对无功补偿优化控制系统在降低电网损耗、提高电能质量方面的应用效果进行了分析。通过试验与历史数据分析发现,本次设计的无功补偿优化控制方案能够有效的降低油田电网损耗、提高电压质量,并取得了良好的经济效益。
【关键词】：油田电网 无功补偿 无功优化 差分进化算法
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE43;TM714.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 选题背景及其意义10-11
• 1.2 无功补偿优化的研究现状11-14
• 1.2.1 无功补偿设备的研究现状11-12
• 1.2.2 无功补偿方式的研究现状12-13
• 1.2.3 无功补偿优化方法的研究现状13-14
• 1.3 论文的主要研究内容14-16
• 第2章 油田电网无功补偿的基本理论16-28
• 2.1 油田电网的概述16-17
• 2.2 无功功率对油田电网的影响17-18
• 2.3 油田电网无功补偿及其方法18-22
• 2.3.1 电网无功补偿的基本概念18-20
• 2.3.2 油田电网无功补偿的方式20-21
• 2.3.3 电网无功补偿的优点21-22
• 2.4 配电网中的潮流计算22-27
• 2.4.1 潮流计算的数学模型23-24
• 2.4.2 潮流计算的方法24-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 油田电网无功补偿优化模型及算法研究28-39
• 3.1 油田电网无功补偿优化模型28-31
• 3.1.1 无功补偿容量确定优化模型28-30
• 3.1.2 实时无功功率优化控制模型30-31
• 3.2 基于差分进化算法的无功优化31-38
• 3.2.1 差分进化算法的基本原理31-33
• 3.2.2 差分进化算法的工作过程33-36
• 3.2.3 差分进化算法的无功补偿优化流程36-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第4章 油田电网无功补偿优化控制系统的设计39-51
• 4.1 油田电网无功补偿优化控制系统的结构设计39-41
• 4.2 系统主控制器的设计41-45
• 4.2.1 系统主控制器的设计原则41-42
• 4.2.2 系统主控制器的软件结构设计42-43
• 4.2.3 系统主控制器的硬件结构设计43-44
• 4.2.4 系统主控制器的功能执行流程设计44-45
• 4.3 系统从控制器的设计45-48
• 4.3.1 系统从控制器的软件结构设计45-46
• 4.3.2 系统从控制器的硬件结构设计46-48
• 4.4 油田电网无功补偿优化控制系统的通信方案设计48-49
• 4.4.1 系统主控制器与从控制器之间的通信方案设计48
• 4.4.2 系统主控制器与从控制器通信的数据格式48-49
• 4.5 本章小结49-51
• 第5章 油田电网无功补偿优化方案在变电站中的应用51-57
• 5.1 庆新一变无功补偿容量分析51-53
• 5.2 庆新一变无功补偿优化控制系统的建设53-54
• 5.3 庆新一变无功补偿优化应用的效果分析54-55
• 5.3.1 降低电网损耗效果分析54-55
• 5.3.2 改善供电质量的效果分析55
• 5.4 无功补偿优化前后的效益比较分析55-56
• 5.5 本章小结56-57
• 第6章 总结与展望57-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果62-63
• 致谢63-64
• 作者简介64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1099271