10kV线路动态无功补偿系统研究分析
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电气试验
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S L Ta
10 V 线 路 动 态 无 功 补 偿 系 统 研 究 分 析
高 捷
( 广西电网公司河池供电局 广西 河池 5 47 000)
摘
要:随着配电系统负荷日益增长， 无功需求也相应增加， 无功补偿逐渐得到了重视� 本文以最佳
补偿点和最佳补偿容量为变量构建了优化目标函数， 实现了对最佳补偿点和最佳补偿容量的寻优， 并在 此基础上， 设计了动态无功补偿系统， 给出了具体的设计方案， 并对无功补偿中的问题进行了探讨， 这些 分析与研究对于无功补偿理论及实现方法的研究具有一定的借鉴意义� 关键词: 10kV 线路 无功补偿 优化算法
左右集中安 装补偿电容 器组 （）在 用户 配变 低压 侧分 散安 装低 压 补偿 电
� 容器柜 不等 式约束
维护 费 , 投 资的回 收 , 补偿电 容的 有功损 耗和 补偿 （） 在 线 路 若干 负 荷中 心 处或 线 路 后 网 线损而支付的 能损费用 显然 投资和维 � � � � � 处集中安装 线路 补偿电容器组 � 护费与补 偿设备额定容 量 直接 相关 , 而 补偿后
二者差 别一 般在 2 0 以 上 , 不 加以 区别将 影响 计 补偿点 � 算结果的准 确度 . (5) 采用变 尺度 法求节 点 , 满足 目标 函数 和约 设 10 � 配电 网 共有 1 个 电源 节 点 ( 平 衡 节 束条件的 最佳补偿容 量 � � � � 点 , 编 号为 1) 和 -1 个负 荷节 点 , 那么 , 目 标函 数 如果 � � � � � � � (6 ) �2 0 , 则 节点 为最 佳 � � � � � � 的表达式为 补偿 点 , 为最佳 补偿容 量 否则 , 令 � � � � � ,并
�
与前种方式 相比 , 第种补 偿方式采用 在负
线 损 和 电 容 器 有功 损 耗 则 与 补 偿 设 备 实 际 出 力
作者简介： 高捷� ( 19 8 1 ) , 男 , 广西电网公司河池供电局助理工程师 , 研究方向: 输变电
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直接相关 � . 二 者关系为 (2 ) 对节 点进行排序 = 系数 , (1) (3) 初定 补偿额定容量 为 ( 通 常 取 800 � � � � 在各 非电 源 节点 ( 1, 2 , 3 上 依次 � � � � � � (4) ) 式中 , 为电 容器实际出 力与额定 容量的比 例 � � � � � 1000 )
� � � � � � � � � � � � � � � � �
( + )
+ (�
+ � )�
(2 )
返回步骤 (4 ) .
式中 , , 分别为 设备年维 护费用 率和投资 回 收率 为单位 补偿容量的综 合投资 为 节点 的补偿容量 额定值 为有功 电价
� 置 , 否 则会 由于管 理困难 而造 成事故 隐患 这样 , 和维 护的优 点
输 此外基 本不用 占用 土地等 资源 , 尤其 是在 线路 � 大的降损空 间 较长 ( 以上 ), 功 率因 数较 低 ( . 以下 ) 的 配电 � � � 把具 有容性 � 功率 � 的装置 与感 性负 荷联 接在 同 一电路 , 当 容性装 置释放 能量 时 , 感 性负荷 吸收 能 能量在 相互 转换 , 感性负 荷所吸 收的 无功 功率 可 从容性 装置 输出的 无功功 率中 得到补 偿 提高用户电 压质量的目 的 定与自动相 结合 " 的方 法 （） 在 变 电 站 无功 补 线路 上 , 在 负荷侧 进行 杆上无 功补 偿 , 其 效益 将相 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 的是 一个 有意 当明显 � 量 而感 性负 荷 释放 能量 时 , 容 性 装置 吸 收 能量
� 偿主要 是通 过安装 补偿电 容器 来达到 降低 网损 和 义的课题 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 主要有 种 补偿方式 % 母 线 按 主 变容 量 的
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 年支 出费 用包括 补偿 设备 的年 运行
1
引言
荷侧进行 杆上无功补偿 , 其效益相 当明显 在 � � � � � 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 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 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
随着 配电系 统负 荷日 益增 长 , 无 功需 求也 相 应增 加 , 并越 来越 依赖于 安装 在配电 线路 上的 并 补偿通 常在专用 变压器 低压侧 ( . 侧 ) 进行 , 但
电网功率 因数 , 达到降 损升压的目 的 联电容器来 满足无功需 � 求 目前 , 我国配电网 无功 大量 分散的 公用变 压器 低压侧 不便于 装设 补偿 装 配电网 的补 偿度就 受到限 制 , 使 得配 电网 存在 较
2 � 接入额定 容量为 的并联电 容器支路 , 并调用配 � � � = 2 电网潮流 计算程序计 算补偿后总有 功输出 , 如果 � � , 分别 为补 偿点 电压 和电 容器 额定 电压 . � � � � � � � � � � � � � � ( � , 2 , 3 ,4 , , ) , 则 节点 为最 佳 � �
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高 捷
( 广西电网公司河池供电局 广西 河池 5 47 000)
摘
要:随着配电系统负荷日益增长， 无功需求也相应增加， 无功补偿逐渐得到了重视� 本文以最佳
补偿点和最佳补偿容量为变量构建了优化目标函数， 实现了对最佳补偿点和最佳补偿容量的寻优， 并在 此基础上， 设计了动态无功补偿系统， 给出了具体的设计方案， 并对无功补偿中的问题进行了探讨， 这些 分析与研究对于无功补偿理论及实现方法的研究具有一定的借鉴意义� 关键词: 10kV 线路 无功补偿 优化算法
左右集中安 装补偿电容 器组 （）在 用户 配变 低压 侧分 散安 装低 压 补偿 电
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维护 费 , 投 资的回 收 , 补偿电 容的 有功损 耗和 补偿 （） 在 线 路 若干 负 荷中 心 处或 线 路 后 网 线损而支付的 能损费用 显然 投资和维 � � � � � 处集中安装 线路 补偿电容器组 � 护费与补 偿设备额定容 量 直接 相关 , 而 补偿后
二者差 别一 般在 2 0 以 上 , 不 加以 区别将 影响 计 补偿点 � 算结果的准 确度 . (5) 采用变 尺度 法求节 点 , 满足 目标 函数 和约 设 10 � 配电 网 共有 1 个 电源 节 点 ( 平 衡 节 束条件的 最佳补偿容 量 � � � � 点 , 编 号为 1) 和 -1 个负 荷节 点 , 那么 , 目 标函 数 如果 � � � � � � � (6 ) �2 0 , 则 节点 为最 佳 � � � � � � 的表达式为 补偿 点 , 为最佳 补偿容 量 否则 , 令 � � � � � ,并
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与前种方式 相比 , 第种补 偿方式采用 在负
线 损 和 电 容 器 有功 损 耗 则 与 补 偿 设 备 实 际 出 力
作者简介： 高捷� ( 19 8 1 ) , 男 , 广西电网公司河池供电局助理工程师 , 研究方向: 输变电
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直接相关 � . 二 者关系为 (2 ) 对节 点进行排序 = 系数 , (1) (3) 初定 补偿额定容量 为 ( 通 常 取 800 � � � � 在各 非电 源 节点 ( 1, 2 , 3 上 依次 � � � � � � (4) ) 式中 , 为电 容器实际出 力与额定 容量的比 例 � � � � � 1000 )
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� 置 , 否 则会 由于管 理困难 而造 成事故 隐患 这样 , 和维 护的优 点
输 此外基 本不用 占用 土地等 资源 , 尤其 是在 线路 � 大的降损空 间 较长 ( 以上 ), 功 率因 数较 低 ( . 以下 ) 的 配电 � � � 把具 有容性 � 功率 � 的装置 与感 性负 荷联 接在 同 一电路 , 当 容性装 置释放 能量 时 , 感 性负荷 吸收 能 能量在 相互 转换 , 感性负 荷所吸 收的 无功 功率 可 从容性 装置 输出的 无功功 率中 得到补 偿 提高用户电 压质量的目 的 定与自动相 结合 " 的方 法 （） 在 变 电 站 无功 补 线路 上 , 在 负荷侧 进行 杆上无 功补 偿 , 其 效益 将相 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 的是 一个 有意 当明显 � 量 而感 性负 荷 释放 能量 时 , 容 性 装置 吸 收 能量
� 偿主要 是通 过安装 补偿电 容器 来达到 降低 网损 和 义的课题 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 主要有 种 补偿方式 % 母 线 按 主 变容 量 的
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 年支 出费 用包括 补偿 设备 的年 运行
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引言
荷侧进行 杆上无功补偿 , 其效益相 当明显 在 � � � � � 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 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 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
随着 配电系 统负 荷日 益增 长 , 无 功需 求也 相 应增 加 , 并越 来越 依赖于 安装 在配电 线路 上的 并 补偿通 常在专用 变压器 低压侧 ( . 侧 ) 进行 , 但
电网功率 因数 , 达到降 损升压的目 的 联电容器来 满足无功需 � 求 目前 , 我国配电网 无功 大量 分散的 公用变 压器 低压侧 不便于 装设 补偿 装 配电网 的补 偿度就 受到限 制 , 使 得配 电网 存在 较
2 � 接入额定 容量为 的并联电 容器支路 , 并调用配 � � � = 2 电网潮流 计算程序计 算补偿后总有 功输出 , 如果 � � , 分别 为补 偿点 电压 和电 容器 额定 电压 . � � � � � � � � � � � � � � ( � , 2 , 3 ,4 , , ) , 则 节点 为最 佳 � �
