中压配电网电能质量网损影响分析及综合评估

摘要

电力系统中的电能应该是完美对称的正弦波，一些因素会使波形偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。电能质量主要有以下几个指标：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、波形畸变（谐波）、电压暂降、中断、暂升等。电能质量问题会在电网运行时造成电能损耗的问题也就是网损，通过网损大小来对电网进行经济性评估已经成为很重要的一部分，而由于电能质量问题造成的网损更是占据了很大的比例。因此对中压配电网中由于电能质量问题所引起的网损进行计算，分析不同电能质量问题所造成的网损影响，并在此基础上对电能质量进行综合评估，以评估结果对电网进行维护调整，对电网的经济运行十分重要。　　本文对造成网损的电能质量问题的三个重要方面(谐波、电压偏差、三相不平衡)进行详细分析，推导出网损计算公式。以MATLAB为仿真工具构建IEEE33节点模型作为10kV中压配电网仿真模型，对三种电能质量问题的网损进行仿真计算验证。再以吉林省松原市乾安县大永线10kV中压配电网网架结构及潮流数据为基础，建立IEEE20节点模型计算网损并与实测网损进行对比分析，验证了模型网损分析的可行性和准确性。　　对电能质量的综合评估方法进行分析，在考虑电能质量网损情况下对层次分析法与熵权法进行改进，根据不同指标的网损影响调整权重，并对传统主客观权重组合方式进行优缺点分析，提出一种新型主客观权重组合方式。以吉林省松原市乾安县大永线10kV中压配电网的潮流与网损数据为基础，对此配电网进行考虑网损的电能质量综合评估，将评估结果与模糊数学法和未考虑网损的主客观结合法评估结果进行了对比分析，验证了此方法的准确性和全面性。并对谐波、电压偏差、三相不平衡问题提出治理措施建议。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 电能质量评估方法

1.3.1 模糊数学法

1.3.2 传统层次分析法

1.3.3 传统熵权法

1.4 本课题的主要工作及创新点

第2章 电能质量对网损的影响

2.1 引言

2.2 电压偏差

2.2.1 电压偏差产生原因

2.2.2 电压偏差对网损的影响

2.3 三相不平衡

2.3.1 三相不平衡的产生原因

2.3.2 三相幅值不平衡度系数计算

2.3.3 三相不平衡对网损的影响

2.4 谐波

2.4.1 电压和电流畸变率

2.4.2 谐波的来源

2.4.3 谐波对网损的影响

2.4.4 谐波对配电网变压器和线路的电阻影响

2.5 本章小结

第3章 算例验证

3.1 引言

3.2 前推回代法

3.3 节点仿真模型数据

3.4 仿真验证

3.4.1 电压偏差所造成的网损仿真结果

3.4.2 三相不平衡所造成的网损仿真结果

3.4.3 谐波所造成的网损仿真结果

3.5 电网实际数据分析

3.5.1 电压偏差分析结果

3.5.2 三相不平衡分析结果

3.5.3 谐波分析结果

3.6 本章小结

第4章 考虑网损的电能质量综合评估

4.1 引言

4.2 模糊数学法

4.2.1 电能质量分项指标的模糊模型

4.2.2 电能质量综合量化指标的模糊评判

4.3 考虑网损的主客观权重相结合的电能质量综合评估

4.3.1 考虑网损的主观权重的计算

4.3.2 考虑网损的客观权重的计算

4.3.3 传统主客观权重的组合方式

4.3.4 权重信息的分解及差异性研究

4.3.5 兼顾“序信息”和“强度信息”的组合赋权优化模型

4.3.6 电能质量综合评估方法

4.4 大永线配电网节点评估

4.5 电能质量问题的治理

4.5.1 电压偏差的治理

4.5.2 三相不平衡的治理

4.5.3 谐波的治理

4.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢