变电站静止无功补偿装置设计及控制

摘要

目前电力网中110kV变电站已投入运行的无功补偿装置为固定电容器组、固定电抗器,且无功补偿主要以电压为目标.由于变电站补偿用电容器组或电抗器为固定式,容量较大,特别在电网线路长、潮流变化大等情况下,无功补偿装置设备利用率低,不能有效降低电网线损,满足电网电压运行需要.本论文通过电网中变电站(变压器、电容器、电抗器)、线路等元件的理论及实际运行情况分析,对比国内外现有的无功补偿技术,提出在变电站中采用电容器+可调电抗器的静止无功补偿方式,能较好解决变电站无功补偿设备利用率低,对电网降损效果不明显等问题.在静止无功补偿装置中可调电抗器调节占主导地位,因此,可调电抗器的选择与控制十分重要.经对可调电抗器的性能、可靠性、经济性等方面调查、分析,确定可调电抗器采用磁饱和可控电抗器,并简要分析了磁饱和可控电抗器谐波电流,以利于补偿装置安全.为节省投资,本论文设计了一种简洁、实用的静止无功补偿装置接入电网接线方式,并提出静止无功补偿装置中固定电容器组和磁饱和可控电抗器容量的选择、配置原则.在对接入电网的静止无功补偿装置控制方面,结合本装置特点,提出以下控制策略:从以变电站为中心的网损最小为出发点,确定控制装置的补偿无功性质、大小.即以变电站为中心,计算通过决定网损中的主要元件的无功功率的大小,确定综合控制装置对静止无功补偿装置中磁饱和可控电抗器可控硅触发导通角的控制、及装置中断路器、隔离开关、变压器档位的变位控制,达到无论电网潮流如何变化,均能有效调整装置中容性或感性无功补偿,达到降低电网损耗,并满足电网运行电压要求的目的.最后,依据控制策略,列出了无功补偿装置综合控制的实例流程结构框图,并对控制流程进行了简要介绍.针对进线无功及电流随时间的变化而变化,提出采用曲线拟合理论和预测-校正技术,进行相关参数预测,达到无功补偿最佳.

目录

文摘

英文文摘

0引言

1有功功率和无功功率的概念

2输电网中主要电力元件的损耗

2.1电力输电线路

2.1.1输电线路末端有集中负荷情况

2.1.2输电线路负荷均匀分布情况

2.2电力变压器

2.3电力补偿电容器

2.4电力补偿电抗器

3无功补偿作用及原理

3.1提高供电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗

3.2稳定受电端及电网的电压，提高供电质量

4电力网中无功控制、补偿及其发展情况

4.1无功补偿方式

4.2国内外无功补偿装置发展情况

4.3静止无动补偿装置种类及原理

4.3.1饱和电抗器型静止无动补偿装置

4.4变电站无功补偿控制装置二次控制原理

5无功补偿技术方案确定

5.1目前变电站补偿情况

5.2新疆电网补偿装置使用情况

5.3无功补偿装置的设计及控制

5.3.1一次设备方案

5.3.2二次控制方案原理

5.3.3谐波分析

6结论

参考文献

致谢

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