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智能配电网无功补偿电容器组优化配置研究

作　者: 陈拓新
导　师: 徐玉琴
学　校: 华北电力大学
专　业: 电气工程
关键词: 三绕组变压器无功补偿电容器组优化设计分布式发电粒子群算法
分类号: TM761.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

目前电力系统中带三绕组变压器的110kV变电站普遍采用在10kV低压侧加装并联电容器组以满足电网对无功功率的需求,一方面是出于节约无功补偿装置的造价考虑,另一方面是认为35kV中压侧负荷的无功应按照分层分区平衡的原则,由下一级变电站来补偿。但随着负荷的增长,仅在10kV低压侧加装无功补偿装置的做法已经不能满足变压器高压侧对功率因数的要求。本文主要从110kV变电站35kV中压侧加装电容器组后对电网经济效益的影响,以及分布式电源(DG)引入配电系统后无功补偿点和无功补偿容量的选择问题这两个方面来进行研究。首先,在对目前110kV变电站电容器组配置情况进行调研的基础上,分析在35kV侧加装电容器组后对变压器损耗以及电网的经济效益的影响,考虑加装电容器组对谐波的影响,并对配置的电容器进行分组计算,从而提出适合于含三绕组变压器的110kV变电站电容器组优化设计的建议。同时,充分考虑分布式电源(DG)的引入给电力系统带来的影响,利用人工智能优化方法得到使配电网损耗降低最大所对应的最优节点解,找出配电网系统最优的无功补偿点和电容器组补偿容量,并通过IEEE33节点算例得出的计算结果证明了这种方法的正确性和可行性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-15
  1.1 选题的背景与意义  9-10
  1.2 变电站无功补偿  10-14
    1.2.1 变电站无功补偿装置  10-12
    1.2.2 分布式发电  12-14
  1.3 本文的主要工作  14-15
第2章变电站无功补偿容量及谐波影响分析  15-24
  2.1 电容器容量的选择  15-17
    2.1.1 变电站无功补偿容量的确定原则  15
    2.1.2 并联补偿电容器容量的计算  15-17
  2.2 谐波影响分析  17-23
    2.2.1 并联电容器和谐波的相互影响  17
    2.2.2 谐波对变压器损耗的影响  17-18
    2.2.3 等值电路分析  18-21
    2.2.4 避免谐振分析  21-22
    2.2.5 谐波损耗计算  22-23
  2.3 本章小结  23-24
第3章电容器的分组研究  24-29
  3.1 无功补偿电容器分组方式  24-25
    3.1.1 等容量分组  24
    3.1.2 不等容量分组  24-25
  3.2 最小分组容量  25-28
  3.3 不宜超过的单台分组容量  28
  3.4 本章小结  28-29
第4章变电站电容器组优化配置的经济性分析  29-36
  4.1 变压器损耗和网损计算  29-31
    4.1.1 有功功率损耗计算  29-30
    4.1.2 无功功率损耗计算  30-31
  4.2 网损计算  31-32
  4.3 实例分析  32-35
    4.3.1 河北沧州辛店变电站电容器组优化配置  32
    4.3.2 江西赣西钤北变电站电容器组优化配置  32-35
  4.4 本章小结  35-36
第5章含分布式电源配电网无功优化研究  36-52
  5.1 分布式发电对配电网的影响  36-39
    5.1.1 对潮流的影响  36
    5.1.2 对电压的影响  36
    5.1.3 对网损的影响  36-37
    5.1.4 对可靠性的影响  37
    5.1.5 算例分析  37-39
  5.2 含分布式电源无功优化问题  39-43
    5.2.1 分布式电源无功出力分析  39-40
    5.2.2 分布式发电对配电网无功影响分析  40-41
    5.2.3 人工智能无功优化算法介绍  41-43
  5.3 粒子群算法介绍  43-48
    5.3.1 基本粒子群优化算法  43-44
    5.3.2 数学模型  44-45
    5.3.3 基于粒子群算法的无功优化流程  45-48
  5.4 算例分析  48-52
    5.4.1 固定并联电容器安装位置和补偿容量的确定  48-50
    5.4.2 计算结果分析  50-52
第6章结论及展望  52-54
  6.1 全文结论  52
  6.2 未来工作与展望  52-54
参考文献  54-57
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  57-58
致谢  58

智能配电网无功补偿电容器组优化配置研究

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