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220kV变电站电压稳定与无功优化配置方法的研究

作 者: 陈安源
导 师: 肖湘宁
学 校: 华北电力大学(北京)
专 业: 电力电子与电力传动
关键词: 电压稳定 电压质量 并联电容器 无功优化与控制
分类号: TM761.12
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


电压是衡量电能质量的重要指标,电压质量对电力系统稳定运行、降低线路损耗、保证工业和农业的安全生产、提高产品质量、降低用电损耗都有直接影响,因此保证电压质量是电力系统设计和运行的重要任务。受端电网电压的稳定控制也一直是困扰运行的难点和热点研究问题。论文基于廊坊电网的实际案例,研究设计了在220kV策城变电站的110kV母线上安装并联电容器,提高电网的补偿能力、降低变压器自身的损耗等并可缓解廊坊地区的无功紧缺状况,提高廊坊地区抵御电网事故的能力。无功优化也是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。无功优化控制是以提高电压合格率、降低电网损耗为目标。论文设计了廊坊电网全局电压无功优化控制系统,该系统采用了电网的实际结构参数和运行参数进行潮流的仿真计算,对地区电网进行全局优化控制,并将理论分析数据与实际监控数据进行综合考虑,从全局角度对地区电网进行优化,而且采用先进模型算法、改进遗传算法,将计算机技术与电网实际运行情况有机结合,增强了系统电压稳定性。通过对SCADA数据和高压线路充电功率的修正,显著提高了无功优化控制的准确性和有效性,取得了比较好的效果。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-17
  1.1 研究背景及意义  10-13
    1.1.1 电压稳定研究的背景及意义  10-12
    1.1.2 无功优化配置研究的背景及意义  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-15
    1.2.1 电压稳定研究现状  13-14
    1.2.2 无功优化研究现状  14-15
  1.3 本文思路和主要工作  15-17
    1.3.1 本文思路  15-16
    1.3.2 主要工作  16-17
第2章 廊坊电网电压稳定性基础分析  17-24
  2.1 电压稳定性与无功补偿的关系  17
  2.2 提高电压稳定性方案的确定  17-18
  2.3 并联电容器与谐波的相互影响  18-21
    2.3.1 谐波对并联电容器的直接影响  18-19
    2.3.2 并联电容器对谐波的放大  19-21
  2.4 方案实施的主体思路  21-22
  2.5 可行性分析  22-23
    2.5.1 收集电网数据  22
    2.5.2 计算方式  22
    2.5.3 廊坊地区潮流及电压分析  22
    2.5.4 各选定变电站的最大无功容量计算  22-23
    2.5.5 安装地点选择  23
    2.5.6 谐波的抑制  23
  2.6 本章小结  23-24
第3章 220kV变电站110kV侧并联电容器的设置  24-34
  3.1 安装地点选择  24-25
  3.2 选定变电站的最大无功容量计算  25-26
  3.3 并联电容器各参数的选择原则  26-28
    3.3.1 电容器  26-27
    3.3.2 断路器  27-28
    3.3.3 串联电抗器  28
    3.3.4 放电线圈  28
    3.3.5 避雷器  28
  3.4 并联电容器的接线方式  28-29
  3.5 保护方式  29-30
  3.6 110KV并联电容器的各装置技术参数的配置  30-32
  3.7 效果分析  32-33
  3.8 本章小结  33-34
第4章 基于改进遗传算法和专家系统的无功优化控制方法  34-48
  4.1 遗传算法的回顾与总结  34-42
    4.1.1 遗传算法发展历程  34-35
    4.1.2 遗传算法的步骤  35-39
    4.1.3 遗传算法的设计关键  39-41
    4.1.4 遗传算法的特点  41-42
  4.2 专家系统的理论分析与应用  42-44
  4.3 改进型算法的提出  44
  4.4 灵敏度分析  44-46
  4.5 基于改进遗传算法的地区电网无功优化控制  46-47
    4.5.1 应用灵敏度分析的方法选择遗传算法的初始群体  46
    4.5.2 最优个体保存策略  46
    4.5.3 自适应的交叉和变异概率  46-47
  4.6 基于灵敏度分析的专家系统应用于地区电网实时电压校正控制  47
  4.7 本章小结  47-48
第5章 全局电压无功优化控制系统设计与实现  48-55
  5.1 引言  48
  5.2 系统设计主体思想  48
  5.3 系统结构  48-49
  5.4 系统功能及特点  49-50
    5.4.1 系统功能模块  49-50
    5.4.2 系统特点  50
  5.5 开发过程中出现的问题及解决方案  50-53
    5.5.1 采用以SCADA数据为基准的变化量修正方法  50-52
    5.5.2 高压线路充电功率修正  52-53
  5.6 实际应用效果  53-54
  5.7 本章小结  54-55
第6章 结论  55-56
参考文献  56-59
在学期间发表的学术论文、参加科研和获奖情况  59-60
致谢  60-61
作者简介  61

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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 > 电力系统的自动化 > 自动调整 > 电压与无功功率的自动调整 > 电压及无功功率自动调整的试验及模拟
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