壶瓶山地区10KV配电网小水电集中上网电压质量问题研究

摘要

在富含小水电的山区10kV配电网，线路的供电半径往往较长，且小水电发电具有季节性的特点，不仅影响了配网的潮流分布和高压网损，而且严重影响了配电网的电压稳定。全面分析小水电上网对配电网的电压影响，提出相应的解决措施，提高配电网电压质量，是目前电力部门十分重视的问题。
　　在湖南常德壶瓶山地区，小水电站通常是T接在10kV公用线路上，其丰水期满发、枯水期停发都会严重影响配网用户的用电安全和电能质量，同时也增大了配电网管理难度。针对此问题，本文首先从理论上研究小水电密集，装机总容量相对较大，地处偏僻山区的10kV线路电压的大范围波动机理及其影响因素。采用理论建模结合PSASP软件仿真，分析了导致该10kV线路丰水期电压升高，而枯水期线路末端过低的原因。进而提出了加强上网功率管理、错峰发电、加装并联电容电抗的无功就地平衡方案和线路双向自动调压的无功调节治理方案，并在PSASP仿真平台上分别进行了参数选择与验证。对加装的并联电抗和电容的容量、位置进行了分析与比较，认为把其安装在线路母线处更有利于设备的投切。
　　基于无功平衡原理，对双向自动调压器(BSVR)的无功调节方案进行了重点分析。如何确定BSVR的调节范围和安装位置是一个关键问题。本文选择在配电线路不同的地点安装合理调节范围的BSVR，对各个方案进行仿真对比和经济效益分析，使得线路的电压水平达标并且投入最少。
　　最后，本文综合无功就地平衡和无功调节方案，提出了最优综合治理方案:在泥峰线1/3处加装双向自动调压器（BSVR调节范围为±10％）、在泥市变10kV母线上加装2组并联电抗器(容量为0.8Mvar+0.8Mvar)和2组并联电容器(容量为1Mvar+1Mvar)。该最优方案在壶瓶山PSASP仿真平台上进行了验证，优化效果完全满足系统要求。该方案为供电部门采纳后，经运行检验，取得了良好的治理效果，证明该方案合理可行，对类似配网规划和改造起到指导作用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状及发展动态分析

1．3 研究目标及主要工作

第二章 壶瓶山地区10kV配网现状

2．1 该地区小水电装机容量

2．2 10kV配电网负荷分布

2．3 10kV配电网线路参数

2．4 10kV配电网配变容量

2．5 无功补偿及电压调节能力现状

2．6 10kV配电网电压情况

2．7 10kV配电网线损情况

2．8 10kV配电网小水电上网管理情况

第三章 壶瓶山地区低电压质量原因分析及仿真模型搭建

3．1 壶瓶山地区丰水期高压及枯水期低压原因分析

3．1．1 丰水期高压原因

3．1．2 枯水期低压原因

3．1．3 管理方面的问题

3．2 基于PSASP的壶瓶山配网仿真模型

3．2．1 电压计算基本模型

3．2．2 模型的搭建

第四章 基于无功平衡的电压治理方案分析与对比

4．1 改善管理提高丰水期各发电站的功率因数

4．1．1 小水电发电上网管理措施

4．1．2 上网功率因数提高前后电压分布仿真对比分析

4．1．3 方案评价

4．2 采用错峰发电方式降低线路电压水平

4．2．1 错峰发电方式

4．2．2 错峰发电方案降压效果仿真对比分析

4．2．3 方案评价

4．3 10kV线路中安装并联电抗器

4．3．1 并联电抗器简介

4．3．2 加装并联电抗器前后电压分布仿真对比分析

4．3．3 方案评价

4．4 10kV线路中安装双向自动调压器

4．4．1 双向自动调压装置(BSVR)简介

4．4．2 加装BSVR置前后电压分布仿真对比分析

4．4．3 方案评价

4．5 枯水期加装BSVR前后的仿真对比分析

4．5．1 枯水期加装BSVR前后的仿真对比

4．5．2 方案评价

第五章 最优方案及其仿真结果

5．1 最优方案的提出

5．2 BSVR的安装位置与调节容量的选定研究

5．3 丰水期最优方案的仿真对比分析

5．4 枯水期最优方案的仿真对比分析

5．4．1 10KV轻负荷母线加装并联电容器和线路加装BSVR

5．4．2 重负荷下10kV母线加装并联电容器和线路加装BSVR

5．5 设备选择和投资预算

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文

攻读学位期间负责项目