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配电网线损分析计算及无功优化研究
作 者: 曹晓辉
导 师: 石新春;王新彤
学 校: 华北电力大学
专 业: 电气工程
关键词: 电力系统 潮流算法 网损计算 无功优化
分类号: TM714.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
供电企业视安全运行和降低损耗为两大主题,其中损耗既直接影响着供电企业的经济效益,也体现了电网结构和运行方式的合理性,以及供电企业管理和技术水平。因此减低损耗是供电企业努力追求的最重要指标之一。电网中的损耗环节有很多,其中的配电网络由于电压低,网络复杂,设备老旧程度大,个别线路输送距离远的因素导致其线路损耗指标尤为突出。保证电力系统的安全运行,降低网损,提高电能质量,是电力系统的重要任务。因此,定时进行网损计算和网损分析是十分必要的,同时,对系统进行无功优化补偿是降低电力系统网损的一种切实有效手段。本课题结合地区电网的特点,分析并比较了几种传统的理论线损计算方法,针对35kV及以上电网数据采集的特点,采用潮流法计算全网线损分布;分析并比较传统的潮流计算方法,如高斯-塞德尔、牛顿-拉夫逊以及PQ解耦法,鉴于牛顿-拉夫逊法收敛速度快、收敛可靠性比较高的特点,选用牛顿-拉夫逊法进行计算,并在此基础上对修正方程式的求解进行一些改进,进一步提高了计算速度;在此基础上,研究了降低电网线损的具体方法:以地区电网为例,以降低网损为目标,通过对电网无功补偿设备的布局和配置容量最合理,无功运行的网损最小,建立了地区电网无功优化的粒子群算法数学模型;以某地区43个节点的电网为例,通过对该地区电网的无功优化计算分析,得出补偿设备的最佳补偿位置和最佳补偿容量,根据计算的结果对电网进行优化补偿,从补偿前后的电网参数证明,无功优化补偿有效地降低了网损,提高了经济效益。通过具体算例验证了该系统的可靠性和实用性,整个系统比较稳定、计算结果准确。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-9 第一章 绪论 9-14 1.1 课题研究的意义 9-10 1.2 国内外研究的概况 10-13 1.3 课题研究的主要内容 13-14 第二章 配电网线损计算与分析的理论基础 14-22 2.1 线损基本含义 14-16 2.1.1 线损的定义 14 2.1.2 线损分类 14-16 2.2 理论线损计算的方法 16-21 2.2.1 常见的方法 16-21 2.2.2 本文的线损计算方法 21 2.3 理论线损计算的数据要求 21-22 第三章 潮流计算简介 22-37 3.1 潮流算法概述 22-26 3.1.1 系统元件模型 23-24 3.1.2 算法的数学模型 24-26 3.2 传统算法 26-34 3.2.1 高斯—塞德尔法 26-27 3.2.2 牛顿—拉夫逊法 27-32 3.2.3 快速解耦法 32-34 3.3 本文的潮流算法 34-37 第四章 地区电网的无功补偿方法 37-45 4.1 地区电网无功补偿的特点 37 4.2 地区电网无功补偿方法 37-38 4.3 地区电网无功补偿的数学模型 38 4.4 以网损最小为目标的地区电网无功补偿的算法 38-45 4.4.1 粒子群个优化算法 38-39 4.4.2 待补偿点与补偿容量的确定 39-42 4.4.3 无功优化数学模型 42-44 4.4.4 地区电网无功优化的计算流程 44-45 第五章 算例分析及其实现 45-57 5.1 某地区电网的基本数据 45-47 5.2 具体实现过程简述 47-52 5.3 电网的无功优化结果 52-53 5.4 无功补偿前后电网的运行参数 53-55 5.5 效益分析 55-57 结语 57-58 参考文献 58-60 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果 60-61 致谢 61-62 详细摘要 62-75
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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 理论与分析 > 负荷分析 > 系统中能量损失的降低及无功功率的补偿
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