110kv變電站無功綜合控制畢業(yè)論文-最終版本-文庫吧
2025-04-22 08:55 本頁面
【正文】 綜合判斷做出調(diào)節(jié)動作 ； 另一種是母線電壓和功率因數(shù)作為兩個并行的判據(jù)，即使電壓在合格范圍之內(nèi)，如果功率因數(shù)滿足動 作條件，也會向變壓器分接頭和并聯(lián)電容器發(fā)出動作。第一種判據(jù)方法 盡管考慮了無功補償效果，但是在某些運行狀態(tài)下，缺無功補不上去，超無功又切不下來，致使無功補償效果不佳；第二種判據(jù)方法，功率因數(shù)并不能反映無功，甚至偶爾兩個并行判據(jù)互相矛盾，造成裝置頻繁動作 的現(xiàn)象。 5） 母線電壓及其無功功率復(fù)合控制判據(jù) 其原理是 根據(jù)母線電壓和無功功率將運行情況分為九個區(qū)域，在不同的區(qū)域采用不同的控制對策，綜合利用調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭和并聯(lián)電容器投切 策略 ，將母線電壓和無功功率控制在各自允許的范圍之內(nèi)。但是由于采用的是固定邊界，無法反映補償動作對電壓的影響，在某些情況下存在動作頻繁的問題。 各種無功補償控制技術(shù)比較 由上節(jié) 所述 可知 ，各控制策略都存在各自的優(yōu)點和缺點 。 相對而言，電壓無功綜合控制 （即以母線電壓及其無功功率為復(fù)合控制判據(jù)的并聯(lián)電容組自動投切控制技術(shù) ） 能夠 保證 電網(wǎng)運行 在電壓合格范圍內(nèi)，同時 也保證了 無功基本平穩(wěn)。故此控制策略廣泛的應(yīng)用于當(dāng)下無功補償裝置中，取得較好的補償效果； 但是此種控制策略在臨界區(qū)域容易造成裝置頻繁動作，投切振蕩的問題。 本文主要研究內(nèi)容 本文闡述了 變電站電壓無功綜合控制基本原理 ，依照 電壓無功綜合控制的控制要求及模式 ，引出并分析了傳統(tǒng)九區(qū)圖控制策略的不足之處； 基于 此基礎(chǔ)之上， 提出 了 一種 基于變量計算的 VQC 策略原理 ， 并 利用變電站實際數(shù)據(jù)對該種控制策略的控制效果進行模擬仿真， 得出了 該種控制策略的有效性和相對傳統(tǒng)調(diào)控策略的優(yōu)越性。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 2 變 電站電壓無功綜合控制原理 變電站電壓無功綜合控制基本原理 圖 21 輻射型網(wǎng)絡(luò) 圖 21 為 110kV 輻射型網(wǎng)絡(luò)， 其中 US為系統(tǒng)電源電壓， 這里 考慮它是穩(wěn)定不變的，U U2分別 為主變壓器高、低壓側(cè)電壓， 變壓器具有理想變比， ULD為負荷端電壓， RST+jXST為電源、 線路 與主變的總阻抗， RL+jXL 為低壓側(cè)配電線路阻抗， QC 為并聯(lián)補償電容組容量， PLD+jQLD 為負荷， 對地 參數(shù)忽略不計。 依圖可得 (21) (22) (23) (24) 無功補償調(diào)控的目標一是 用戶終端電壓維持在額定電壓的177。 5%以內(nèi) ，二是 高壓電網(wǎng)和主變壓器的功耗最小 。假設(shè)終端用電設(shè)備的自然功率因數(shù)角ψ在較小的范圍內(nèi)變化，則式(21)可變換為 (25) 式中， ULDN為終端用電設(shè)備額定電壓。 可見， 要 維持終端電壓在允許的范圍內(nèi)， 就要 按照負荷視在功率對主變低壓側(cè)電壓進行逆調(diào)壓。 110KV變電站往往具有多回出線， 各回路負荷變化規(guī)律不 一， 所以 這里按照變電站綜合負荷變化情況進行逆調(diào)壓。 (26) LDLLDLLDLD U XQRPUU ???2)()()()( 39。39。22222122STSTCLDLDSTSTCLDLD jXRU RjXRU RS ?????????])([)(239。39。211 U XRPUkU XRPUU STCLDSTLDSTCLDSTLDS ????????21 kUU ?LDLDN STLLDN SU XPUU ?? sincos)(2 ????niSU XPUU LD iLD N iLiiLiLD Ni ,2,1sincos)(2 ?????? ??華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 (27) 在多終端用戶時， 可 按式 (26)分別計算各用戶對應(yīng)的主變低壓側(cè)母線電壓允許范圍 Ci， 再取交集 C， 即 為 U2應(yīng)處的區(qū)域， 如 式 (27)所示。 另外一方面， 在 滿足低壓母線電壓 U2要求的情況下，要使高壓電網(wǎng)和主變壓器的功耗Δ S 最小， 由 式 (22)、 (24)可知，只要將變電站和系統(tǒng)交換的無功 │ QLDQC│ 最小即可。 要達到以上控制目標， 變電站 有兩個具體的調(diào)節(jié) 手段 ：一是通過調(diào)節(jié)變壓器分接開關(guān)來改變變壓器的變比 k，二是通過投切并聯(lián)電容器組改變 QC。 通常的做法是采用一定的策略單獨或者組合使用上面兩個調(diào)節(jié)手段， 使 得主變低壓側(cè)母線電壓和高壓側(cè)無功功率（或功率因數(shù) ） 在規(guī)定的范圍內(nèi)， 亦即 章節(jié) 中所分析的幾種 并聯(lián)電容組自動投切控制 策略。 由于終端負荷中異步電機所占份額過半，所以綜合無功負荷的電壓靜態(tài)特性曲線主要取決于異步電動機的無功功率 電壓 靜態(tài)特性曲線， 如 圖 22(a)所示。 而 改變變壓器變比的調(diào)壓手段本身不會產(chǎn)生無功功率， 因此 當(dāng)無功嚴重不足時調(diào)節(jié)分接開關(guān)， 會 使得上級系統(tǒng)的無功強行注入； 系統(tǒng) 無功過剩時調(diào)節(jié)分接開關(guān)， 會 使得過剩無功反饋回上級系統(tǒng)。 這樣無功功率在電網(wǎng)上流動會導(dǎo)致網(wǎng)損增加。 如果 系統(tǒng)無功供給不足， 導(dǎo)致 電壓下降， 單 靠改變變壓器變比使得局部電壓得到改善， 而 其他部分電壓會更低； 此時 ， 需 要新增無功電源并聯(lián)補償， 改變 無功分布不均以達到調(diào)壓的目的。 如 圖 22(b)所示， 曲線 2 的交點 a 為額定電壓下的無功平衡點， 當(dāng) 負荷增加變?yōu)榍€ 4 時， 如果 不增加無功電源， 則 曲線 1 和4 的交點 b 為新的無功平衡點。由于無功電源供給不足， 該 點電壓明顯低于額定電壓。 而此時投入電容， 使得 無功電源電壓特性曲線上移至曲線 3， 則 曲線 4 的交點 c 所確定的電壓接近額定電壓。 (a)綜合有功 無功 負荷電壓靜態(tài)特性曲線 (b)無功電源補償示意圖 圖 22 綜合負荷的電壓靜態(tài)特性曲線 通常來講， 當(dāng) 系統(tǒng)無功供給不足或過剩時， 應(yīng)該 投切電容組來改變無功分布 ， 使 無功niCUUCIC iini ,2,1,{ 221 ????? ?華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 達到平衡、 功率因數(shù) 接近 1， 減小 網(wǎng)損和電壓損耗。當(dāng)系統(tǒng)無功供給充足時， 可以 改變變壓器的變比來調(diào)壓。 而 更多時候， 將兩種 手段綜合運用， 即 實現(xiàn)電壓無功綜合控制（ VQC）方式， 才能 獲得較為滿意的控制效果。 變電站電壓無功綜合控制的控制要求及模式 變電站電壓無功綜合控制系統(tǒng)通常選取主變 壓器抵押母線電壓 U2 和主變壓器高壓側(cè)注入無功功率 Q1（或主變高壓側(cè)功率因數(shù) cosφ1） 作為調(diào)控考核對象。 具體 的控制要求為：“保證 電壓合格， 在
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