10kV线路无功补偿及其监测

摘要

我国电力工业发展迅猛，配电网的电力负荷不断增长，无功功率的需求也在不断地增长，无功功率是保证电力系统电能质量、降低电网损耗以及保证其安全运行所不可缺少的部分。配电网线路中多以10kV线路为主，因此做好10kV线路的无功补偿具有重要的意义，是建设好配电网的一个不可或缺的环节。
　　本文主要介绍了无功补偿的背景意义、线路无功补偿的原理，并对不同补偿方式的优缺点进行比较分析，杆塔上并联电容器这种补偿方式，一次性投资小、后期维护方便，比较适合长距离配电线路。根据配电网自身的特点，本文采用前推回代法进行潮流计算，并编写计算程序，经过实例验证，此种算法计算速度快，方法简单，能够可靠的收敛。
　　本文采用了适用于任何负荷结构和分布的配电网的数学模型，并且以网损最小为目标函数。利用无功二次精确矩的方法对节点位置进行选择，并引入了修正系数，引入修正系数之后使得选择结果更符合实际的情况。在补偿位置确定的情况下，引入了拉格朗日乘子来求补偿容量的最优解，此方法根据极值的必要条件，化为线性方程组的求解问题，便于编程计算，十分简单和高效。在息县10kV线路无功补偿实际工程中运用本文所论述的方法进行理论计算分析，并结合工程实际情况，安装后收到了良好的效果。
　　此外，文章又详细介绍了线路无功补偿监测系统，它采用GPRS远程通讯技术来实现后台监控主机与控制器之间的数据采集与交换，并具体介绍了通讯模块DTU的设置过程，对后台软件的功能做了详细的介绍。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 无功补偿的背景和意义

1．1．1 无功补偿的作用和意义

1．1．2 配电网无功补偿存在的问题

1．2 10kV配电网无功补偿的现状

1．3 论文所做的主要工作

2 线路无功补偿的基本理论

2．1 线路并联电容器无功补偿的概念

2．2 并联电容补偿无功的方式

2．3 无功补偿对电网的作用

2．3．1 稳定电压，提高供电质量

2．3．2 提高功率因数，减少功率损耗

2．3．3 补偿位置不同对线路的影响

2．4 10kV配电网潮流计算

2．4．1 概述

2．4．2 前推回代法的基本原理

2．4．3 节点编号规则

2．4．4 潮流计算程序设计

2．4．5 IEEE33节点算例的潮流计算

2．5 本章小结

3 10kV线路无功补偿位置选择和容量配置

3．1 概述

3．2 配电网无功优化的数学模型

3．2．1 目标函数的形式

3．3 补偿位置的选择

3．3．1 系统无功网损

3．3．2 无功二次精确矩

3．3．3 补偿节点的选择步骤

3．4 补偿容量的配置

3．5 算例分析

3．5．1 IEEE33节点

3．5．2 工程实例分析

3．6 本章小结

4 线路无功补偿通讯监测系统

4．1 基于GPRS通讯的10kV线路无功补偿系统的监控原理

4．1．1 系统构建拓扑结构

4．1．2 通讯的实现

4．2 10kV线路无功补偿通讯监控系统的功能

4．3 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢