电压无功综合控制装置在南充河东变电站的应用研究

摘要

电压是衡量电能质量的一个重要指标,保证用户处的电压接近额定值,成为电力系统运行控制一项基本任务。无功功率与电压有密切的关系,要维持系统的电压稳定,降低电能损耗,就必须合理地补偿无功。因此充分利用各种调压手段和无功补偿装置实现电压无功的综合控制对提高电压质量和降低网损具有重要意义。变电站作为联系电网和用户的纽带,是维持电压稳定,减少网损的关键环节。目前,大多数变电站都配备了有载调压变压器和并联电容器组。随着变电站综合自动化程度的提高,电压无功控制自动化装置已成为不可缺少的一部分。本文对电压无功综合控制(VQC)进行了较深入和全面的分析,并重点研究了VQC软件设计及VQC装置在南充河东变电站中的应用。其主要工作和结论如下:(1)全面阐述了国内外变电站电压与无功控制策略的研究状况,分析了VQC的基本原理、控制策略,并对VQC的九区图、十七区图等不同的控制策略进行了分析对比,说明了十七区图较九区图的优点,文中软件设计采用十七区原理进行控制。(2)阐述了VQC实现的基本原理,分析对比了独立硬件式、基于变电站自动化系统及利用RTU实现的VQC装置的不同实现方式的优缺点,并对适用于变电站的独立组屏式VQC的硬件进行了详细介绍。(3)详细介绍了采用十七区原理完成的VQC软件设计,针对VQC控制系统的规律和要求,软件设计的原则、控制策略等以及河东变电站实际运行VQC的经验,对软件进行了一些改进,给出了VQC的定值整定及软件的程序流程。(4)分析了南充地区的电压水平状况和在河东变电站应用VQC的必要性与可行性,完成了具有十七区控制策略的VQC装置在变电站中的实际应用。重点研究了河东变电站VQC选型原则,整定计算以及VQC技术应用情况和使用VQC过程中出现的问题,并针对实际应用中的问题及经验进行了总结,经现场实际运行验证了本文工作的正确性。最后对全文进行了总结并对变电站电压无功综合控制技术的发展进行了展望。

目录

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 电压质量标准及其实际意义

1.1.1 电压质量标准

1.1.2 无功补偿和无功损耗的实际意义

1.2 国内外电压无功补偿措施的现状

1.3 变电站电压无功控制系统的发展

1.3.1 VQC硬件的发展

1.3.2 VQC控制策略的发展

1.3.3 VQC实现方式的发展

1.4 本文的研究目的和内容

2 VQC的基本原理和控制策略

2.1 VQC的基本原理

2.1.1 电力系统的无功功率平衡

2.1.2 变电站电压和无功控制原理

2.2 VQC的控制策略

2.2.1 基本九区图控制策略

2.2.2 改进的十七区图控制策略

2.3 本章小结

3 VQC的功能实现方式和硬件结构

3.1 VQC的功能和结构

3.1.1 VQC的功能

3.1.2 VQC的结构

3.2 VQC的实现方式

3.2.1 独立组屏的VQC装置

3.2.2 综合自动化系统嵌入的VQC功能

3.2.3 利用RTU实现的VQC功能

3.3 河东站VQC硬件结构

3.3.1 装置简介

3.3.2 装置硬件设计

3.4 本章小结

4 VQC软件设计

4.1 VQC控制系统的规律和要求

4.1.1 控制规律

4.1.2 主变调档控制的条件和要求

4.1.3 电容器运行的条件和要求

4.1.4 接线方式和运行方式的识别

4.2 VQC软件设计的原则

4.3 VQC软件设计的改进

4.4 VQC软件控制策略

4.5 VQC软件的主要内容

4.6 软件控制功能逻辑

4.7 VQC定值整定及软件的程序流程

4.7.1 定值整定清单

4.7.2 软件程序流程

4.8 本章小结

5 VQC装置在南充地区河东变电站的应用

5.1 南充地区河东变电站电压和无功状况分析

5.2 河东变电站VQC选型原则

5.3 装置调试及使用注意事项

5.3.1 装置投运前实验内容

5.3.2 装置电源工作连接

5.3.3 装置对外通讯

5.3.4 试验及使用中的注意事项

5.4 河东变电站VQC整定计算

5.5 河东变电站应用VQC技术的效果

5.6 河东变电站应用VQC的问题分析和改进

5.7 本章小结

6 结论和展望

致谢

参考文献