10kV线路动态无功补偿系统研究分析.kdh
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10kV线路无功补偿降损情况分析近年来,随着我国电力发展的不断进步,电网负荷不断增加,电力系统的稳定性和电能质量问题也越来越受到关注。
其中,无功功率造成的线损是目前电力系统中广泛存在的一个问题。
在输电线路中,线路电流与电压之间的相位差,会导致无功功率的产生,这会使得线路的有功功率和无功功率导致减损,并且对电力系统的稳定性和电能质量产生不良影响。
因此,对于高压输电线路,无功补偿是降低线损的一个有效手段。
本文以某10kV电力配电网为例,对其中一条高压线路进行了无功补偿降损情况分析,结果显示无功补偿能够有效降低线路的无功损耗,并提高电能质量。
首先,需要对电力系统的运行情况进行分析。
通过实测数据及系统分析,得出该线路的基本参数,如线路长度、导线截面积、电压等级、电流、无功功率等。
在此基础上,计算出该线路的无功损耗。
依据计算结果可以看出,该线路的无功损耗较大,这是由于线路对无功损耗的抵抗能力较弱,其功率因数明显低于1.0。
2.选取适当的无功补偿装置针对该线路的问题,我们需要选取适当的无功补偿装置。
在此我们选取静态无功补偿装置(SVC)进行分析,在选取装置时,需要根据实际情况综合考虑设备的价格、带宽、响应速度等各项指标,最终确定了合适的装置。
在选取合适装置之后,需要进行布置,包括机房内设备的安装和室外设备的布放。
同时,还需要对整个系统进行模拟仿真分析,以便优化调整无功补偿的控制策略,保证达到最佳的无功调节效果。
4.优化控制策略,实现优化经过无功补偿装置的安装和布置,我们还需进行实际测试,不断优化控制策略。
在此,我们采用遗传算法优化控制策略,实现系统的最佳无功调节效果。
结果显示,经过调整,无功补偿率提高,功率因数逐渐逼近1.0,无功损耗率有了显著的下降,达到了预期目标。
总之,针对输电线路无功损耗问题,适当的无功补偿是一个有效的降低线路无功损耗的手段。
通过上述步骤对其实施无功补偿,不仅可以降低无功损耗,还可以提高电能质量,使电力系统处于稳定运行状态,达到节能减排目的。
论10kV配电线路无功补偿【摘要】在10kV配电网中进行无功补偿,对降低网损的作用是十分明显的,也是十分必要的。
本文主要就10kV配电线路无功补偿技术进行了概要分析研究。
【关键词】10kV;配电线路;无功补偿;技术要求随着我国经济与科学技术的发展,根据我国电力部门近年来的网损统计10~220kV电力系统的网损率达10%,其中10kV配电网的网损占6O%左右,而配电线路中流动的无功功率造成的有功损耗所占比例很大,因此,在10kV配电网中进行无功补偿,对降低网损的意义十分重大。
在10kV配电线路上进行分散补偿,具有投资小、回收快、补偿效率较高、便于管理和维护等优点,能显著改善电力线路的运行性能、降低电能损耗、提高供电网络的电压质量,适合于功率因数较低且负荷较重的长配电线路。
1.无功补偿方式无功补偿方式主要分为负荷的无功功率补偿和配变无功功率补偿两种。
1.1负荷的无功功率补偿负荷的无功补偿应在配变二次侧,即在电力用户处进行补偿。
无功补偿主要是按提高功率因素的要求来计算补偿电容器的补偿容量。
补偿电容器的容量应随着负荷的变化而变化,因此需要能自动投切一部分电容器组,以达到最佳无功补偿的目的。
1.2配变无功功率补偿配变的无功损耗由△Q0和△Qr两部分组成。
△Q0场是用来建立磁场的励磁无功损耗,与负荷电流无关,△Qr场是与负荷电流的平方成正比的漏磁无功损耗,已在负荷处进行补偿。
配变固定无功损耗的补偿,应该根据配变的固定无功损耗和线路无功损耗来研究补偿容量和补偿位置。
2.无功功率凡有电磁线圈的电气设备,就要消除因电磁场引起的无功功率。
在10kV配电网中所需的无功功率,主要包括配电变压器的励磁所损耗的无功功率△Q0配电变压器绕组电抗所损耗的无功功率△Qr、线路电抗所损耗的无功功率△QL及感性用电设备损耗的无功功率△QFO。
即Q=△Q0+△Qr+△QL+△QFO所产生的无功功率,对供电和用电产生了诸多不良影响,如:(1)由于输送无功功率将引起有功功率损耗,当用电客户需要有功功率P为一定时,无功功率Q越大则网络中的功率损耗就越大。
10kV配电线路无功补偿技术探析摘要:配电网是电力系统中电力产销关系的最终环节。
由于配电网面积大、线路长,通常线损较大。
随着配电网负荷的增加,配电网的无功需求也相应增加,网损也随之增加。
合理的配电网无功补偿可以很好地降低网损。
对此,全世界都在进行研究。
关键词:配电线路;无功补偿;降损;控制引言配电网属于电网的末端,直接与用户相连,向千家万户输送电能。
因此,在电力系统的产销环节中,配电网也属于最后一个环节。
由于配电网连接千家万户,配电范围广,线路长而复杂。
这样,随着人们用电量的不断增加,配电网的负荷也在不断增加。
这样,无功需求将增加,因此损耗也将增加。
配电线路属于大损耗线路。
因此,为了降低线损,有必要对配电网进行合理的无功补偿,从而降低线损率。
一、配电系统无功补偿方式(1)集中补偿通常是指安装在区域变电站或高压供电用户降压变电站母线上的高压电容器组。
本实用新型具有自动切换容易、利用率高、维护方便、安全性高的优点,可降低配电网、用户变压器和专用供电线路上的无功负荷和功率损耗。
这种补偿方法得到了广泛的应用。
(2)就地补偿是指电容器直接安装在电气设备附近,并与电动机的供电回路并联,常用于低压电网。
它采用可控硅或机械开关作为切换开关,通过本地电压传感器的控制自动切换电容器,通过改变流入或吸收系统连接点处的无功电流来改变系统电压。
(3)分散补偿是将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端变配电所高压或低压母线上,以补偿无功功率。
常用的功率因数校正方法有:在城乡电网10kV配电线路杆架上成组安装高压电容器;低压电容器安装在公用配电变压器的低压侧。
该补偿方法分散补偿变压器低压侧输电线路电容器的固定容量,克服了集中固定补偿容量大时涌流过大的问题,有效地提高了配电网的供电容量,并具有良好的节电效果。
(4)跟踪补偿是通过在用户10kV母线上安装低压电容器组,采用自动切换方式,跟踪无功负荷的变化。
一般用于大型电机、电焊机等功率因数较低的设备,通过控制和保护装置可与电机同时切换。
动态无功补偿对10kV配电线路的探讨【摘要】在电网运行中,非线性负载的运行需要消耗一定的有功功率和无功功率。
而无功功率的大量消耗会导致供电线路的功率因数下降,从而导致线损增大、电压下降以及降低线路的输送能力。
为此,采取无功补偿技术,可提高电网的功率因数,对线路降损、稳定电压等有着重要作用。
【关键词】10kV配电线路;动态无功补偿1 概述随着经济高速发展,电力负荷日渐增长,而无功需求也随之增加。
通过并联电容器的安装使用,能够有效满足线路及负荷的无功需求。
通过无功优化,可以保证全网电压在额定值上下稳定运行,把电能质量与安全性、经济性结合,取得一定的经济效益。
无功补偿作为无功优化的重要组成部分,通过对电容器的安装位置和容量进行一定的控制,使得系统在一定的约束条件下实现网损的最优配置[1]。
无功补偿的方式主要包括变电站集中补偿、10kV线路补偿和就地补偿。
目前采用的就地补偿方式,主要是在变压器低压侧进行电容补偿,另外大容量的电机设备也设有配套使用的补偿设备。
但由于多方面的原因,例如专变补偿设备损坏后用户对其修复的重视程度不高、公变过载时补偿需求超出其配套容量、小容量公变没有补偿设备等情况,10kV线路补偿的作用相当重要。
目前国内已投入应用10kV配电线路无功补偿装置,但早期不少是采取人工投切的控制方式,尽管存在成本低的优势,但由于负荷变化速度快、幅度大,只靠人工操作无法及时并准确投切合适的补偿容量,直接造成了无功功率欠补和过补的后果。
欠补则未能有效解决无功补偿的目标,影响电能质量及增加损耗,而过补则会使功率因数超前,危及系统运行的稳定性和安全性,这同样是必须要解决的矛盾。
下面我们就具体讨论无功补偿对10kV配电线路的应用进行分析。
2 无功补偿的实施方案2.1 无功优化的目标函数通过对等网损微增率的计算,可以发现在等网损微增率的前提下,整个电网中的网损是最小的。
在实际的无功补偿中,根据这个数学关系,把无功补偿点的位置设置在网损微增率较小的节点上,即网损微增率在负值的情况下,对系统进行无功补偿,最终通过反复的运算和迭代,得到无功优化的最佳位置点。
浅谈10kV配电网无功补偿摘要:随着电力系统的发展和电力用户自动化水平的提高,电气设备对电源电压质量的要求越来越高。
波动性负荷造成的局部电网电压不稳和功率因数恶化严重威胁着高自动化水平设备的电气寿命,制约着企业生产效率的提高。
电力系统无功功率的调节影响到系统的功率因数、电压水平和负荷平衡,因而是电力系统运行中的一个重要问题。
补偿电力系统无功,稳定系统电压,改善系统功率因数,已成为广大用户的迫切要求和电力系统自动化领域的研究方向之一。
本文论述无功补偿的原则,分析10kv线路无功补偿的补偿点及补偿容量,做出动态无功补偿系统的设计。
关键词:10kV配电网无功补偿一、无功补偿的原则无功补偿的原则是“就地平衡”,目前配电网中普遍采用“分散和集中、固定与自动相结合”的方法。
主要有三种补偿方式:(1)在变电站10kV 母线按主变容量的15%左右集中安装补偿电容器组;(2)在用户配变低压侧分散安装低压补偿电容器柜;(3)在10kV 线路若干负荷中心处或线路23处集中安装10kV 线路补偿电容器组。
与前两种方式相比,第三种补偿方式采用在负荷侧进行杆上无功补偿,其效益相当明显。
在10kV 配电网采用杆上无功补偿方式,即将户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上,以进一步提高配电网功率因数,达到降损升压的目的。
这种无功补偿方式与在各公用变压器低压侧分散补偿方式相比,有着补偿装置集中、设备利用率高、便于管理和维护的优点;而且也能弥补公用变压器低压侧缺少无功补偿的缺陷,减少了大量无功的沿线传输;此外基本不用占用土地等资源,尤其是在线路较长(5km 以上)、功率因数较低(0.9 以下)的配电线路上,在负荷侧进行杆上无功补偿,其效益相当明显。
但如何确定补偿地点和容量,使线损或年支出费用尽可能少,同时又不会显著增加运行的维护工作量,达到安全可靠运行目的,需要进一步探讨。
二、补偿点及补偿容量的确定为求出在满足运行约束条件下的最优无功补偿容量及位置,结合工程实际,提出的优化模型是以年支出费用最小为目标函数,以潮流方程约束为等式约束,以负荷电压、补偿容量等运行限量为不等式约束。
10kV配电网无功功率补偿分析摘要:近几年我国10kV配电网建设范围正在不断扩大,因为电力能源输送期间,会出现能源损耗问题,因此需要做好配电网无功功率补偿分析,并制定有效补偿措施,才能满足降损增益需求。
电力企业在对10kV配电网无功功率补偿时,需要对各种类型设备做功功率全面了解。
电气设备主要存在无功功率和视在功率以及有功功率,其中的无功功率是在电气设备中建立和维持磁场的电功率,做好无功补偿可以提高区域内供电质量。
本文就10kV配电网无功功率补偿进行相关分析和探讨。
关键词:10kV;配电网;无功功率;补偿分析近阶段我国配电网建设期间,已经使用了一些新型材料和设备,提高了智能化建设水平。
在构建智能电网,10kV电网中存在电磁线圈的电气设备,不仅需要消耗有功功率,还需要无功功率。
存在绕组的电气设备,例如接触器和电抗器等设备,作用原理都是利用电磁感应,需要磁场才能实现电磁能量转换,在交换期间产生的电流属于无功电流,无功电流会消耗无功功率。
无功功率不是无用功率,需要做好无功功率补偿,才能维持正常磁场,确保电气设备能够正常运行,避免对电力系统产生不良影响[1]。
一、10kV配电网无功功率补偿方式(一)并联电抗器补偿方式高电压等级线路无功功率,是线间电容引发的,这部分无功功率不仅会对线路损耗产生一定影响,而且会对线路运行安全性产生较大影响,因此需要对这部分无功功率有效管理。
如果存在远距离超高压输电线路,在对线路运行安全监督和管理时,发现存在电压升高现象,需要对其立即处理。
借助并联电抗器对无功功率有效补偿,可以借助电抗器感性无功电流,消除相与相之间容性无功电流,确保线路能够恢复正常运行状态,避免出现严重安全问题[2]。
(二)并联电容器补偿方式在进行无功功率补偿时,需要明确无功功率补偿地点,对其有效补偿,才能降低电源负载之间流动。
因为大多数电力系统建设期间,涉及到的电气设备类型比较多,电气设备使用时离不开无功功率。
10kV线路无功补偿降损情况分析10kV线路无功补偿是电力系统中的重要组成部分,用于降低线路的无功损耗,提高电力系统的功率因数。
本文将对10kV线路无功补偿降损情况进行分析。
10kV线路无功补偿的降损情况与无功功率的大小有关。
无功功率是指电力系统消耗的无功电流的功率,其大小取决于负载的性质和电力系统运行状态。
当负载的无功功率较大时,需要进行无功补偿以降低线路的无功损耗。
如果无功补偿不足或者负载无功功率较大,那么线路的无功损耗会增加,降损效果不明显。
10kV线路无功补偿的降损情况与无功补偿装置的参数设置有关。
无功补偿装置的参数包括静态无功补偿器的补偿容量、无功功率调节器的补偿方式和补偿程度等。
在实际应用中,需要根据线路的负载特性和工作状态来选择适当的无功补偿装置参数,以达到降低线路无功损耗的目的。
如果无功补偿装置参数设置不合理,那么线路的无功损耗可能会增加。
10kV线路无功补偿的降损情况与线路的电压稳定性有关。
线路的电压稳定性是指线路供电的电压是否稳定在额定值附近,该参数对线路的无功损耗有一定影响。
如果线路的电压稳定性差,那么负载的无功功率可能会增加,进而导致线路的无功损耗增加。
在进行10kV线路无功补偿时,需要重视线路的电压稳定性。
10kV线路无功补偿的降损情况还与无功补偿装置的运行状态和维护情况有关。
无功补偿装置的运行状态良好和定期维护可以保证其正常工作,提高补偿效果。
如果无功补偿装置存在故障或者维护不及时,那么线路的无功损耗可能会增加。
10kV线路无功补偿的降损情况受到多种因素的影响,包括无功功率的大小、无功补偿装置参数设置、线路的电压稳定性以及无功补偿装置的运行状态和维护情况等。
在进行无功补偿时,需要对这些因素进行综合考虑,以提高线路的无功补偿降损效果。
10kv配变动态无功补偿方案研究摘要:随着电力配网技术的不断发展和推进,实现供电设备和用电设备之间的高效性、高质量化和提高用电的经济效益,已经成为供电设备与用电设备之间的极大追求。
提出基于TSC的10kv配变动态无功补偿方案,对于电力配网的发展,具有不可估量的作用和影响。
关键词:10kv配变动态;无功补偿;方案一、引言10kv配电变压器,是电力配网中的重要组成部分。
10kv配电变压器的低压侧工作质量和基本性能,直接影响供电设备与用电设备之间的正常工作。
对10kv配电变压器实施动态无功补偿,能够实现供电设备与用电设备之间的工作性能,从而,提高电力配网工作的效率。
随着时代的发展和不断推进,研究配电变压器动态无功补偿,对于电力配网的发展,起到了积极的作用。
由于10kv配电变压器的自身工作原因,在配电变压器低压一侧安装无功电容补偿器,能够达到对10kv配电变压器动态无功补偿,提高其基本的工作性能和质量。
二、10kv配变动态无功补偿工作流程分析在这里,以TSC为核心,提出了以STC12C5620AD作为系列单片机的配电变压器动态无功补偿。
首先,来分析10kv配电变压器动态无功补偿工作流程和基本工作结构,不难发现,工作的复杂性和流程的顺序性,是10kv配电变压器实现动态无功补偿的一大特征。
对于10kv配电变压器动态无功补偿的方案设计,结合了当前发展迅速的STC补偿装置,大量的科学研究和实验显示,STC补偿装置具有非常良好的性能,对于10kv配电变压器动态无功补偿,具有重要的指导意义。
从40kv配电变压器动态无功补偿装置分析,能够发展,在这个动态无功补偿装置当中,在其硬件设备上,存在着单片机控制、A/D转换单元等等,其中,晶闸换投切电容器作为装置中的补偿器。
在实现对10kv配电变压器动态无功补偿过程中,一般情况下,是在10kv配电变压器的低压侧安装一个电容补偿器,然后通过大量其他结构和部件的相互配合,共同分工,最终完成对10kv配电变压器的动态无功补偿。
10kv配网输电线路无功优化补偿分析一无功补偿的基本原理无功功率:它是交流电网系统的根本特征。
当电网提供具有感抗负载的时候,则必须供给两种功率:有功功率与无功功率。
其中有功功率是把电能转换其他形式能量,如热能,机械能,光能等;无功功率则是应用在电路内电场和磁场,并在带有感抗的设备中建立及维持磁场。
例如,电能转换为机械能时,使电动机中具有一定的旋转磁场来驱动转子转动;传送电能时则是在变压器中建立交变磁场。
因此,无功功率有着非常大的作用,只是因为在交变磁场中,一个完整周期中吸收和释放的能量相抵消,结果是能量没有消耗,这种功率称为感性无功功率,然而如果在一个周期内上半周充电与下半周放电的功率相等,则称为容性无功功率。
二. 配电系统的无功补偿方案合理地选择无功补偿点以及确定补偿容量,能有效维持系统电压水平,提高系统电压的稳定性,从而避免了大量无功远距离传输,降低了有功电网损耗,减少了发电费用。
但是长期以来由于我国的配电网无功缺乏,尤其造成的有功电网损耗相当大,所以无功功率补偿是在降损的措施中投资较少且回报高方案。
一般配电网的无功补偿方式有:变电站集中补偿方式、配电变低压集中补偿方式、配电线路补偿方式以及用户终端分散补偿方式。
2.1 变电站集中补偿方式对于输电网的无功平衡,一般变电站进行集中补偿,其装置包括静止补偿器、同步调相机、并联电容器等,目的是改善输电网功率因数、提高终端变电所电压以及补偿主变无功损耗。
这些补偿装置是连接在变电站10kV母线上,来补偿负荷的无功功率。
所以管理容易、维护方便,然而这种补偿方式不能有效地降低10kV配电网的损耗。
为了实现变电站电压/无功的综合控制,一般采用的是并联电容器组与有载调压抽头协调调节,常用的有效方法是九区图法[1]。
然而大量实践证明实,投切地太频繁就会影响电容器的开关与分接头的使用寿命,并使运行维护工作量增大,所以要在实际应用中限制抽头的调节以及电容器组的操作次数。
10kv线路无功补偿的研究Xi工程大学本科毕业设计(论文)小于平均无功负荷的2/3,考虑到无功功率不应送回,安装的补偿装置可以固定,但补偿容量应按最小无功负荷确定。
当线路中有较大的无功负荷点时,除了距线路起点的距离外,还应考虑较大的无功负荷点。
选择电容器时,应考虑过电压能力、短路放电容限、浪涌电流、工作环境和电容器的有功损耗等因素。
38Xi工程大学本科毕业设计(论文)第四章10KV线路无功补偿方案4.1 10kV线路补偿方案简介4.1.1本地无功补偿方案这一方案也被称为“个人补偿”。
电容器直接安装在电气设备附近,并与电机的电源电路并联。
它们通常用于低压网络。
它采用可控硅或机械开关作为开关,通过本地电压传感器控制自动切换电容。
一般来说,电抗器是用来过滤谐波的。
它通过改变流入或吸收系统的无功电流来改变连接点处的系统电压。
实际上,它充当可变无功负载,并调整其值以保持交流电压恒定。
它通常适用于经常投入运行且负载相对稳定的中小型低压电机。
除了感应负载如电动机外,它还直接与电容器并联,电容器与电动机相同,同时停止。
停机后,电容器通过电机直接放电,电容器不需要另一个放电装置。
在运行过程中,电动机所需的无功功率由电容器就地提供,能量交换距离最短,电路电流可最大限度地减小。
在同一条线路的情况下,线路损耗与电流的平方成正比,因此电容器进行局部补偿,具有最佳的节电效果和较低的投资。
特别是能有效抑制设备瞬时电流波动对电网的影响。
然而,在一般工业生产中,现场环境相对较差,尤其是在金属粉尘含量高的冶金企业。
如果不能定期进行维护和修理,它通常是最脆弱的。
同时,对于频繁运行的设备,瞬时大电流的频繁冲击也是导致电容器容易损坏的一个方面,这样电容器的使用寿命很短。
由于随机启停,电容器的有效利用率也是最低的。
4.1.2分散补偿方案分散补偿一般安装在10kV配电线路上,补偿位置和容量可根据各种传统的优化补偿方法确定。
有几种常见的方法:(1)在城乡电网10kV和6kV配电线路的杆塔上成组安装高压电容器。