【正文】 行補(bǔ)償，不能綜合考慮整個(gè)電網(wǎng) 的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，而無功潮流在整個(gè)電網(wǎng)上是動態(tài)分布的，傳統(tǒng)的補(bǔ)償方法無法解決無功潮流分布不平衡、電壓波動大等問題。用電高峰期，用戶末端電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)，而用電低谷期，末端電壓又遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家標(biāo)準(zhǔn)，不僅電能浪費(fèi)十分嚴(yán)重，大慶石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 而且影響用電設(shè)備的使用壽命。無功功率的不足或過大，將引起系統(tǒng)電壓的下降或上升，從而造成電能的損失和浪費(fèi)十分嚴(yán)重。使用配電網(wǎng)優(yōu)化能提高配電系統(tǒng)可靠性，無需新增投資，只對系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化組合，就可使系統(tǒng)可靠性在現(xiàn)有設(shè)備條件下達(dá)到最優(yōu)，從而帶來較大的 經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。按供電的功能來分類，配電網(wǎng)絡(luò)可以分為城市配電網(wǎng)、農(nóng)村 配電網(wǎng)和工廠配電網(wǎng)。如果，不進(jìn)行無功補(bǔ)償，在正常運(yùn)行時(shí)，會反復(fù)地使負(fù)載的無功功率在很大的范圍內(nèi)波動，這不僅使電氣設(shè)備得不到充分的利用，網(wǎng)絡(luò)傳輸能力下降，損耗增加，甚至還會導(dǎo)致設(shè)備損壞、系統(tǒng)癱瘓。雖然無功功率本身不消耗能量，它的能量只是在電源及負(fù)載間進(jìn)行傳輸交換，但是在這種能量交換的過程中會引起電能的損耗。同時(shí)針對目前大多數(shù)無功補(bǔ)償裝置都是單點(diǎn)無功優(yōu)化補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)，在電力系統(tǒng)多點(diǎn)的優(yōu)化無功補(bǔ)償上提出了采用所有的控制器同時(shí)采樣，對全部節(jié)點(diǎn)都進(jìn)行尋優(yōu)后，從最后節(jié)點(diǎn)開始向前傳遞尋優(yōu)的優(yōu)化控制策略。針對傳統(tǒng)的有觸點(diǎn)和無觸點(diǎn)的無功補(bǔ)償裝置的有級無功補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn)，提出了采用光電雙向可控硅驅(qū)動器MOC3061 控制雙向晶閘管來實(shí)現(xiàn)電容器無級投切的新型無功補(bǔ)償方法。針對無功補(bǔ)償中存在的電網(wǎng)諧波問題，提出了采用單調(diào)諧和高通濾波器來進(jìn)行諧波濾波的方法。 關(guān)鍵詞 ：電網(wǎng)無功補(bǔ)償；諧波濾波；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；有源濾波器 大慶石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract The actual electric power system is short of reactive power, and Has large amount of unbalanced loads, low power quality, magnified harmonic when the conventional TSC reactive power pensation equipment products resonance with electric power system. Aiming at these, this paper proposes and designs material resolve project. In allusion to the conventional reactive power pensation step pensation disadvantage, this paper proposes the new reactive pensation method that the ZeroCross Optosolator drives the pensation method that the ZeroCross Optosolator drives the capacitors. In allusion to the large amount of harmonic existing in the electric system, this paper proposes the new method to Filter harmonic. This new method adopts the singletune filter and highpass filter. In allusion to the conventional reactive power pensation harmonic magnified disadvantage, this paper proposes The new harmonic restrained method that the reactor is series in the main loop. And this paper expatiates the optimization reactive power pensation for electric work that uses neural work to predict electric work39。并使電網(wǎng)的視在功率增大，這將對系統(tǒng)產(chǎn)生一系列負(fù)面影響： 例如，電網(wǎng)的總電流增加，從而會使電力系統(tǒng)中的元件，如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等容量增大，使用戶內(nèi)部的起動控制設(shè)備、量測儀表等規(guī)格、尺寸增 大，因而使初投資費(fèi)用增大；電網(wǎng)的無功容量不足，會造成負(fù)荷端的供電電壓低，影響正常生產(chǎn)和生活用電，反之，無功容量過剩，會造成電網(wǎng)的運(yùn)行電壓過高，電壓波動率過大；對電力系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備來說，無功電流的增大，會使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的去磁效應(yīng)增加，電壓降低，如過度增加勵磁電流，則使轉(zhuǎn)子繞組超過允許溫升。 大慶石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 目 錄 第 1 章 概 述 ........................................................................................................... 1 課題研究的目的和意義 ............................................................................ 1 問題的提出 ................................................................................................. 1 第 2 章 無功補(bǔ)償裝置及補(bǔ)償方式分析 ................................................................. 3 無功補(bǔ)償裝置 ............................................................................................. 3 高壓無功補(bǔ)償裝置 ..................................................................................... 4 中壓線路無功補(bǔ)償裝置 ............................................................................. 6 低壓無功補(bǔ)償裝置 ..................................................................................... 7 國內(nèi)主要補(bǔ)償方案及無功補(bǔ)償裝置存在的問題 ..................................... 8 目前主要的無功補(bǔ)嘗裝置存在的缺點(diǎn) ................................................... 10 第 3 章 配電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償 ............................................................................... 12 電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償?shù)闹匾?................................................................... 12 電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償?shù)脑?....................................................................... 14 電網(wǎng)無功化補(bǔ)償?shù)难芯楷F(xiàn)狀 ................................................................... 16 電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償?shù)碾y點(diǎn)分析 ............................................................... 18 第 4 章 配電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) ........................................................... 20 配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)臒o級調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn) ....................................................... 20 無功補(bǔ)償裝置電流諧波放大及其抑制措施 ........................................... 24 “振蕩投切”現(xiàn)象的解決方案 ................................................................ 29 三相不平衡負(fù)載補(bǔ)償?shù)脑?................................................................... 33 電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償算法 ........................................................................... 37 結(jié) 論 ....................................................................................................................... 42 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 43 致 謝 ....................................................................................................................... 44 大慶石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1章 概 述 課題研究的目的和意義 電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電五部分組成。隨著我國大中型城市發(fā)展迅速，城市配電網(wǎng)在配電網(wǎng)中的地位越來越突出，因此本文所指配電網(wǎng)為城市配電網(wǎng)，它的電壓等級一般為 10kV。因此，配電網(wǎng)優(yōu)化具有 :降低損耗、提高電壓質(zhì)量、縮短停電時(shí)間、縮小停電面積等意義 [1]。 從微觀角度看，隨著電網(wǎng)容量的擴(kuò)增，用戶家用電器感性負(fù)載的不斷增加，使得城市配電網(wǎng)公用變低壓側(cè)功率因數(shù)較低。因此，在公用變低壓側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償已成為目前提高供電水平、降低無功損耗急需解決的問題。 發(fā)、供電部門，除了供給用戶的有功負(fù)荷之外，還要供給用戶以無功負(fù)荷。 大慶石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 2 章 無功補(bǔ)償裝置及補(bǔ)償方式分析 無功補(bǔ)償裝置 從目前國內(nèi)外無功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用情況看，無功補(bǔ)償裝置主要有同步調(diào)相機(jī)、井聯(lián)電容器和靜止補(bǔ)償器等三種。同步調(diào)相機(jī)一般裝設(shè)自動調(diào)節(jié)勵磁裝置，能自動地在電網(wǎng)電壓降低時(shí)增加輸出無功以維持電壓，在有強(qiáng)勵裝置時(shí)，在電網(wǎng)故障情況下也能調(diào)整系統(tǒng)電壓保證繼電保護(hù)裝置的正確動作，有利于系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。同步調(diào)相機(jī)的安裝一般至少需要一年以上，而且在投入運(yùn)行時(shí)要消耗有功功率。 并聯(lián)電容器 并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)比較簡單，主 要由芯子、油箱和出線三部分組成。 并聯(lián)電容器的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、靈活、損耗低、安裝維護(hù)方便。另外，并聯(lián)電容器是靜止設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)簡單，不需要額外的運(yùn)行和維修人員，運(yùn)行費(fèi)用低，它還沒有噪音，在戶內(nèi)戶外安裝均可。它是將電力電容器與電抗器并聯(lián)起來，電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，兩者結(jié)合起來使用。 高壓無功補(bǔ)償裝置 高壓無功補(bǔ)償裝置廣泛地采用高壓并聯(lián)電容器。散裝框架式并聯(lián)電容器的優(yōu)點(diǎn)是布局清晰，安全距離和絕緣距離較大，由于采用單臺外熔絲保護(hù)電容器發(fā)生故障時(shí)，外熔絲示意牌掉下，運(yùn)行人員能夠很快地發(fā)現(xiàn)故障電容器并及時(shí)更換，為裝置重新投入運(yùn)行爭取了時(shí)間。并聯(lián)電容器采用小元件加內(nèi)熔絲的保護(hù)。如按相可分為單相和二相式， 35kV 電壓等級一般為二相式， 110kV電壓等級產(chǎn)品為單相式。另外，容量可調(diào)可以使電容器隨負(fù)荷的變化靈活地調(diào)整，更好地發(fā)揮無功補(bǔ)償裝置的作用。集合式并聯(lián)電容器占地面積小，雖初步了達(dá)到小型化的要求，但仍屬于充油設(shè)備，如何實(shí)現(xiàn)無油化和更好地實(shí)現(xiàn)自動投切是今后的土要發(fā)展方向。為了改善薄膜的滲透性，又制成了表面粗化的薄膜，由此可以制成全膜無紙的電容器。以前的 10kV并聯(lián)電容器是油浸箔式電容器，連接于 10kV配電線路上時(shí)，須要安裝隔離開關(guān)。 1998 年，國內(nèi)研制成功了一種新型 10kV 并聯(lián)電容器 干式自愈型并聯(lián)電容器。金屬鍍層的厚度對電容器性能影響很大，鍍層越薄擊穿場強(qiáng)越高，自愈時(shí)所產(chǎn)生的能量越低。在電容器內(nèi)部充填蛙石，起阻燃防爆作用進(jìn)一步保證單元電容器不爆炸不燃燒，提高工作可靠性。這樣不僅節(jié)約了投資費(fèi)用，也減少了運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。 近年來，低壓無功補(bǔ)償裝置發(fā)展較快。這種裝置既保證了裝置的響應(yīng)速度和安全可靠性，又降低了裝置本身的能耗，固態(tài)繼電器處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，能耗比較 大。 低壓無功補(bǔ)