宁夏盐池县10kV配电网电压控制和保护研究

摘要

盐池县现有10kV线路中,柳杨堡线、八岔梁线、苏步井线、蔡家梁线、惠农线、惠马线、郝记台线、鸦儿沟线、后洼线等9条线路均长度超过100km。以柳杨堡线为例,该线全长175.774km,供电半径为49.6 km,共有变压器145台,在长期运行中发现,在农灌季节,线路末端电压大幅度下降,局部调节变压器仍不能满足要求,而且调节时受到农灌连续供电要求限制。另外,变压器位置分散,现场实际调节困难;在农闲季节,线路基本空载,末端电压偏高,现场人员仍需要调节变压器到正常情况。这样一方面远远加大一线实际工作量,另一方面调压不及时,有可能造成设备损坏。因此,论文针对盐池县供电局配电网实际情况,研究解决农村电网的电压质量和保护配置等问题,论文所作的研究具有重要的理论和实际应用价值。根据配电网潮流计算的理论以及配电网无功补偿的原则理论,对盐池县10kV配电网无功进行补偿,在分散补偿的原则指导下,提出了柱上高压并联电容器的补偿方案,在满足年综合费用最小的目标函数的约束下,确定无功补偿地点和无功补偿容量,使得配网电压稳定在农网电压标准的范围内,并满足无功补偿设备投资的经济性。另外,盐池县10kV线路只有首端有电流速断保护和定时限过电流保护,发生故障线路停电范围大,故障范围不好确定,供电可靠性低,也增加了现场工作人员的工作量。根据盐池县杨柳堡线的线路长,供电半径大,在分段开关设置原则的指导下,增加了线路的分段开关。在电流保护的整定原则下,给各个分段开关整定了三段电流保护并校验了灵敏度,满足了供电可靠性的要求。本课题的提出,正是应对盐池县供电局配电网实际情况,研究解决配电网10kV电压质量和线损偏高问题,以及10kV线路配网的保护问题。

目录

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 研究课题的提出意义

1.2 论文的研究背景

1.2.1 农网的特点

1.2.2 农网的建设

1.3 本文的主要工作

2 配电网潮流算法

2.1 概述

2.2 潮流计算的基础

2.2.1 三相功率

2.2.2 线路功率损耗

2.2.3 变压器功率损耗

2.2.4 电压损耗计算

2.3 相分量法和序分量法

2.4 模型求解方法

2.4.1 网络化简法

2.4.2 隐式Zbus高斯法

2.4.3 前推回推算法

2.4.4 回路阻抗算法

2.4.5 改进快速解耦法

2.4.6 牛顿法和改进牛顿法

2.5 配电网潮流算法的比较

2.5.1 收敛性能

2.5.2 多电源的处理能力

2.5.3 网孔处理能力

2.5.4 算法的稳定性

2.6 小结

3 配网无功补偿理论

3.1 研究模型和分析方法

3.1.1 目标函数形式

3.1.2 约束处理

3.1.3 研究和分析方法

3.1.4 方法比较

3.2 无功补偿原则、方式和装置

3.2.1 无功补偿的合理配置原则

3.2.2 配电网无功补偿方式

3.2.3 配电网的常用无功补偿装置

3.3 配电线路上的无功补偿

3.4 用户的无功补偿

3.4.1 放射式开式网的最佳无功补偿

3.4.2 干线式和链式开式网的最佳无功补偿

3.5 小结

4 盐池县10kV配网线路无功补偿计算

4.1 盐池县10kV配网无功补偿原则、方式和装置

4.1.1 盐池县10kV配网无功补偿的合理配置原则

4.1.2 盐池县10kV配网无功补偿的方式和装置

4.2 盐池县10kV配网的无功补偿的模型和算法

4.3 盐池县10kV配网的无功补偿计算

4.3.1 盐池县10kV配电网的基本情况

4.3.2 盐池县10kV配电网的基本运行状态和分析

4.3.3 盐池县10kV配电网无功补偿地点和容量的确定

4.3.4 盐池县10kV配电网主变压器分接头的调节

4.3.5 局部无功补偿方案的比较研究

4.3.6 补偿方案的技术经济指标

4.4 小结

5 盐池县电网保护整定

5.1 电流保护的基本原理

5.2 配网设备现有保护配置

5.2.1 主变保护配置(35kV电压等级)

5.2.2 35kV线路保护的配置

5.2.3 10kV线路保护的配置

5.3 盐池县10kV配电网保护的配置

5.3.1 盐池县10kV配网保护的基本介绍

5.3.2 盐池县10kV配网分段开关的配置

5.3.3 盐池县10kV配网电流保护的配置

5.4 小结

6 结论与展望

致谢

参考文献

附录