华北电力大学(开题报告)

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1、华北电力大学工程硕士研究生选题报告及论文工作计划研究生姓名李海霞学号1102301336院(系、所)电气与电子工程学院学科、专业电气工程或电子与通信工程学校指导教师赵成勇专业技术职务企业指导教师丁宏林专业技术职务入学日期2011年5月2012年8月17日拟选论文题目：清油河地区10KV无功分散补偿研究选题报告会地点：选题报告会日期：年月日清油河地区10KV无功分散补偿研究一、选题背景及其意义随着电力系统的发展和电力用户自动化水平的提高，电气设备对电源电压质量的要求越来越高。波动性负荷造成的局部电网电压不稳

2、和功率因数恶化严重威胁着高自动化水平设备的电气寿命，制约着企业生产效率的提高。电力系统无功功率的调节影响到系统的功率因数、电压水平和负荷平衡，因而是电力系统运行中的一个重要问题。随着配电系统负荷日益增长，无功需求也相应增加。补偿电力系统无功、稳定系统电压、改善系统功率因数，己成为广大用户的迫切要求和电力系统自动化领域的研究方向之一。而随着配电系统负荷日益增长，无功需求也相应增加，并越来越依赖于安装在配电线路上的并联电容器来满足无功需求。目前，我国配电网无功补偿通常在专用变压器低压侧(0.4kV侧)进行。但

3、大量分散的公用变压器低压侧不便于装设补偿装置，因无法实现自动投切，会因管理困难不能防止过补偿和电压升高损坏电容器和其他设备造成隐患。因此，配电网的补偿度就受到限制，使得配电网存在较大的降损空间。在10kV配电网采用杆上无功补偿方式，即将户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上，以进一步提高配电网功率因数，达到降损升压的目的。这种无功补偿方式与在各公用变压器低压侧分散补偿方式相比，有着补偿装置集中，设备利用率高，便于管理和维护的优点，而且能弥补公用变压器低压侧缺少无功补偿的缺陷，减少了大量无功的沿线传输，可以直

4、接连接于主干线和较大的分支线上，尤其是在线路较长(5km以上)功率因数较低(0.9以下)的配电线路上。在负荷侧进行杆上无功补偿，其效益将相当明显。但如何确定补偿地点和容量，使线损或年支出费用尽可能少，同时又不会显著增加运行的维护工作量，达到安全可靠运行目的是一个有意义的课题。具体到清油河地区，其10kV配电线路广泛采用大树干、多分支的单向辐射型供电方式。这些线路的特点是负荷率低，负荷季节性波动大，配电变压器的平均负荷率低，供电半径长，无功消耗多，功率因数低，线路损耗大，末端电压质量差。基于以上分析，对于清

5、油河地区无功分散补偿研究是十分必要的。这样不仅可以改善配电网长期处在无功不足的状态下运行的现状，而且可以提高电力线路的运行性能，降低电能损耗，提高供电网络的电压质量。二、国内外研究动态1.配电网无功补偿的方案研究综述配电系统的各种无功补偿方式如图1所示。图1配电系统得各种无功补偿方式示意图1)方式1：变电站集中补偿针对输电网的无功平衡，在变电站进行集中补偿，补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等，主要目的是改善输电网的功率因数、提高终端变电所的电压和补偿主变压器的无功损耗。这些补偿装置一般连在变

6、电站的10kV母线上，因此具有管理容易、维护方便等优点，但是这种方案对配电网的降损起的作用很小。2)方式2：低压集中补偿目前国内普遍采用的另外一种无功补偿方式是在配电变压器38OV侧进行集中补偿，通常采用微机控制的低压并联电容器柜，容量在几十至几百千乏不等。根据用户负荷水平的波动投入相应数量的电容器进行跟踪补偿。主要目的是提高专有变压器用户的功率因数，实现无功就地平衡，对配电网和配电变压器的降损有一定作用，也有助于保证该用户的电压水平。3)方式3：用户终端补偿《供电系统设计规范》(GB50052-95)指

7、出，容量较大、负荷平稳且经常使用的用电设备无功负荷宜单独就地补偿。故对于企业和厂矿中的电动机，应该进行就地无功补偿，即随机补偿；针对小区用户终端的负荷小、波动大、地点分散、无人管理等特点，应该开发一种新型低压终端无功补偿装置，并满足以下要求:智能型控制，免维护；体积小，易安装；功能完善，造价较低。4)方式4：柱上无功补偿由于配电网中大量存在的公用变压器没有进行低压补偿，使得补偿度受到限制。由此造成很大的无功缺口，需要由变电站或发电厂来填补。大量的无功沿线传输使得配电网损仍然高居不下。因此可以采用10kV户

8、外并联电容器安装在架空线路的杆塔上(或另行架杆)进行无功补偿，以提高配电网功率因数，达到降损升压的目的。由于杆上安装的并联电容器远离变电站，容易出现保护不易配置、控制成本高、维护工作量大、受安装环境和空间等客观条件限制等工程问题。因此，杆上无功优化补偿必须结合以下实际工程要求来进行。2.无功补偿方式研究综述在10kV供电网中所需的无功功率，主要包括配电变压器励磁所损耗的无功功率，线路感抗所损耗的无功功率及感性用电负荷的无功功率