10kV线路的无功优化补偿参数设计

目 录 摘要 ..................................................... I Abstract ................................................ II 1绪论 ................................................... 1 1.1本文研究的背景与意义 ............................... 1 1.2我国配电网无功功率的现状及国内外研究现状 ........... 1 1.2.1我国配电网无功功率的现状 .............................................. 1 1.2.2配电网无功优化补偿的发展 .............................................. 2 1.3本文主要研究工作 ................................... 3 2 无功补偿和无功优化 ..................................... 4 2.1无功补偿 ........................................... 4 2.1.1无功补偿的基本概念 .......................................................... 4 2.1.2 无功补偿的基本原理 ......................................................... 4 2.2无功功率 ........................................... 6 2.2.1正弦电路中的功率 .............................................................. 6 2.2.2功率因数............................................................................... 7 2.3 无功优化概述 ...................................... 8 2.3.1配电网无功补偿问题的提出 ...................... 8 2.3.2无功补偿的电路和向量图 ........................ 9 2.4 无功优化补偿的原则和类型 .......................... 10 2.4.1无功优化和补偿的原则 ................................................ 10 2.5 电网无功优化，提高功率因数的意义 .................. 10 2.5.1、加装无功补偿设备，改善电压质量 ............................. 10 2.5.2、加装无功补偿设备，提高输配电线路供电能力 ......... 10 2.5.3、加装无功补偿设备，提高变压器的带负荷能力 ......... 11 3 10KV电网的无功补偿前、后分析比较 ...................... 12 3.1 10kV线路的降损与无功补偿 ......................... 12 3.1.1无功补偿前的线路损耗分析 ............................................ 12 3.1.2线路补偿后分析： ............................................................ 13 3.1.3线路无功补偿后的损耗降低率%： .............................. 14 3.2实际线路无功补偿量及其安装位置的确定 .............. 14 4 确定无功补偿容量的一般方法和手段 ..................... 16 4.1 10kV线路补偿方案简介 ............................. 16 4.1.1就地无功补偿方案 ............................................................ 16 4.1.2分散补偿方案 .................................................................... 16 4.1.3集中补偿方案 .................................................................... 17 4.1.4跟踪补偿方案 .................................................................... 17 4.2几种补偿方案的理论比较分析 ........................ 17 4.3几种补偿方式的经济技术比较 ........................ 19 4.3.1几种补偿方式的投入比较： ............................................ 19 4.3.2几种补偿方式的经济技术比较： .................................... 20 4.3.3几种无功补偿方式的总结： ............................................ 21 4.4无功补偿的主要手段 ................................ 21 4.4.1.同步调相机......................................................................... 21 4.4.2.并联电容器......................................................................... 22 4.4.3静止无功补偿器SVC ........................................................ 22 5 基于经典法的无功优化算法 .............................. 23 5.1确定最佳位置和最佳容量定理 ........................ 23 5.1.1确定最佳位置定理 ............................................................ 23 5.1.2确定最佳补偿容量定理 .................................................... 23 5.2按网损和年运行费最小确定补偿容量 .................. 24 5.2.1按网损最小确定补偿容量: ............................................... 24 5.2.2按年运行费最小原则确定补偿容量： ............................ 25 5.3无功容量的合理分配 ................................ 25 5.3.1确定无功容量的分配原则 ................................................ 25 5.3.2目标函数和约束条件 ........................................................ 26 5.3.3目标函数的转化 ................................................................ 26 5.4无功负荷均匀分布时补偿容量和补偿位置的确定 ........ 27 5.4.1单点补偿............................................................................. 28 5.4.2两点补偿............................................................................. 29 5.5负荷沿线递增分布时补偿容量和位置的确定 ............ 31 5.5.1单点补偿............................................................................. 31 5.5.2两点补偿： ........................................................................ 33 5.6无功负荷沿线递减分布时补偿容量和补偿位置的确定 .... 34 6配电线路上的各阶段的无功补偿 ........................... 37 6.1配电线路上的无功补偿 .............................. 37 6.2用户的无功补偿 .................................... 38 6.2.1 放射式开式网的最佳无功补偿 ....................................... 38 6.2.2 干线式和链式开式网的最佳无功补偿 ........................... 39 6.3配电网无功优化控制对电压的影响 .................... 40 6.3.1 无功功率与电压的关系 ................................................... 40 6.3.2电压水平与无功平衡的关系 ............................................ 40 6.3.3 配电网无功优化控制对电压的影响 ............................... 41 6.4配电网无功优化控制对有功损耗的影响 ................ 42 6.4.1 无功功率与有功损耗的关系 ........................................... 42 6.4.2 功率因数与有功损耗的关系 ........................................... 42 6.4.3 配电网无功优化控制对有功损耗的影响 ....................... 43 7 配电网无功补偿遇到的问题 .............................. 45 7.1优化的问题 ........................................ 45 7.2谐波的问题 ........................................ 45 7.3无功功率倒送的问题 ................................ 45 致 谢 .................................................. 46 参考文献 ................................................ 47 附录 A ................................................. 48 附录 B ................................................. 51