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大庆油田配电网系统综合优化技术研究及软件研制

作　者: 王超昔
导　师: 贾宏杰；陈清杰
学　校: 天津大学
专　业: 电气工程
关键词: 配电网潮流计算无功补偿优化数学模型网络重构优化
分类号: TM714.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 32次
引　用: 1次
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内容摘要

在大庆油田石油开采的操作成本中,电力消耗居于首位,油田配电网在完成电能传输的同时,会产生大量电能损失,并且油田配电网的供电可靠性低,供电电压质量没有可靠保证。造成上述问题的主要原因是油田配电网规模大、设备多、结构复杂,但网架薄弱,因此,降低油田配电网损是一项重要的工作。在油田实施低成本开发战略的关键时期,对配电网节能降耗潜力进一步挖掘势在必行。而研究适用于油田配电网系统综合优化技术是实现节能降耗、提高供电能力和电压合格率以及保证供电可靠运行的有效途径。本文首先根据油田配电网的特点,建立了与实际配电网接线图相对应的节点与线段的关联矩阵,给出了其计算机自动生成方法。在配电网潮流计算基本公式的基础上,利用迭代法对各参数进行了求解。进一步,本文利用配电网潮流计算结果,以配电网年纯效益最大为目标函数,考虑补偿容量的约束,建立了配电网分散无功补偿优化数学模型,利用最优网损微增率准则,把问题转换为在计算机上容易解决的线性方程组加以求解,并推导出了矩阵中各系数的计算公式。以降低网损为目标,研究了现场应用较广的集中无功补偿优化技术,方便管理和维护,在降低网损的同时,可有效提高设备的利用率。随后,以网损最小为目标函数,以配电网电压降限制、线路运行电流限制、电源容量限制以及保持配电网辐射状态限制为约束条件,建立了配电网络重构优化模型。应用改进的遗传模拟退火算法,结合配电网自身特点,对配电网络重构优化模型进行了求解。最后,研制了油田配电网模拟优化软件,利用该软件可以实现配电网的图形建模、潮流计算、分散和集中无功补偿优化、网络重构优化等功能,可以大大提高油田配电系统的工作效率和管理水平。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章概述  7-9
  1.1 课题研究背景  7
  1.2 课题研究的主要内容  7-9
第二章油田配电网潮流计算  9-16
  2.1 油田配电网的特点  9-10
  2.2 油田配电网潮流计算  10-16
    2.2.1 关联矩阵的生成  10-13
    2.2.2 配电网潮流计算  13-16
第三章油田配电网无功补偿优化  16-22
  3.1 功率因数对油田配电网运行的影响  16-17
  3.2 分散无功补偿优化  17-20
  3.3 集中无功补偿优化  20-22
第四章配电网络重结构化  22-28
  4.1 配电网络重构数学模型的建立  22-23
  4.2 改进遗传模拟退火算法在配电网络重结构中的应用  23-28
第五章模拟优化软件的研制  28-32
  5.1 软件的结构特点  28
  5.2 软件系统的功能性能  28-32
第六章杏北油田现场应用情况  32-44
  6.1 杏北油田系统网架及数据来源  32-33
    6.1.1 系统组成  32-33
    6.1.2 数据来源  33
  6.2 优化运行决策技术应用分析和结论  33-35
  6.3 优化设计决策支持应用分析  35-44
结论  44-45
参考文献  45-49
发表论文和参加科研情况说明  49-50
致谢  50

大庆油田配电网系统综合优化技术研究及软件研制

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