基于静止同步补偿器的配电线路无功补偿研究

摘要

随着我国乡镇工业的发展，农村电网负荷急剧增加，而农村电网配电范围大，线路长，负荷就地无功补偿措施因为负荷分散、难于管理而不易到位，大量无功功率在线路上传输，产生可观的线路损耗和线路压降。在线路上并联电容补偿无功的方法，不能及时跟踪线路无功负荷的变化，易产生过补偿或欠补偿，效果欠佳。
　　本文提出在线路上选点接入具有无功动态跟踪补偿能力的静止同步补偿器（STATCOM），来改善长距离配电线路的损耗与电压降落。围绕该问题，对STATCOM的最佳安装位置、最佳安装容量和无功跟踪补偿策略三个方面展开了研究，并用IEEE33算例进行计算。
　　用自适应遗传算法获得 STATCOM的最佳安装位置和最佳安装容量。建立了考虑不同季节的日负荷曲线、以配电网经济性与电能质量为目标函数的配电线路无功补偿优化模型。在自适应遗传算法中，以线路损耗对无功的灵敏度为依据来选定初始种群，提高寻优效率。
　　研究了两种 STATCOM的无功跟踪补偿策略。第一种是：根据分季分时负荷曲线，用阶梯插值算法获得 STATCOM的最佳安装位置、最佳安装容量和分季分时投切容量曲线。第二种是：用遗传算法获得 STATCOM的最佳安装位置、最佳安装容量后，再用 Sage-Husa自适应滤波算法，让 STATCOM按一定比例跟踪安装点的无功电流变化。并对两种跟踪补偿策略进行了对比分析。
　　为了降低STATCOM的安装容量，从而降低成本，研究了STATCOM与并联电容器组混合的线路无功优化补偿。研究了电容器分组方法与容量选择，采用协调控制策略对混合补偿系统进行投切控制。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 配电线路无功优化的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作

2 配电线路无功补偿原理

2.1 无功负荷连续均匀分布下的线路补偿

2.2 无功负荷离散不均匀分布下的线路补偿

2.3 多负荷水平的线路补偿

2.4 本章小结

3 静止同步补偿器安装位置、安装容量与投切容量优化

3.1 负荷分季分时曲线

3.2 IEEE33系统补偿前分析

3.3 线路无功优化补偿数学模型

3.4 最佳投切容量确定方法

3.5 基于自适应策略的遗传算法

3.6 IEEE33系统线路无功优化补偿计算

3.7 本章小结

4 静止同步补偿器的动态跟踪补偿策略研究

4.1 实时跟踪补偿

4.2 补偿点无功电流检测

4.3 IEEE33节点系统实时跟踪补偿

4.4 本章小结

5 静止同步补偿器与电容器混合优化补偿

5.1 混合补偿系统原理

5.2 混合补偿系统投切策略

5.3 混合补偿算例分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录