电网分级电压控制研究

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1、东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行二的研究一J．作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：企这里旦日期：型．23东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中困科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电

2、子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密沦文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括：刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名日期：二扩眄．乎，马第一章绪论1．1概述超高压、人容量、跨区域电网的迅速发展，对电压稳定利电能质量提出了更高的标准平¨更严格的要求。目前我国电力行业对电压的控制方法一般是将每日分为几个典型时段，以不同的上、_卜限值，进行比较粗糙的人一I。控制。调度运行人员在发现l乜压越限时，凭经验进行简单的调整，不但劳动强度人，而且无法及时发现问题，解决问题，造成电压质量

3、的降低。另一方面现代化工业设备利家用电器对电压质量提出了很高的要求，只有采J_；I』白动电压控制的方法才能进一步提高电压质量。再者，随着中国Lb力市场化进程的不断深入，厂网分开以后，降低网络损耗对电网公司来说尤为重要。降低网损的重要途径是减少电网分层分区之间不必要的无功交换，网此做好电网的无功调度，1：作不但可以提高电压质量，而且可以降低网络损耗⋯口】。目前，人多数电网无功凋度只是根据典型的负荷数据进行离线分析计算，没有进行实时的电网无功潮流计算和优化控制，闻此不能及时降低电嘲中不合理的无功流动所带米的有功损耗。为提高电网的安全稳定水平，

4、进一步提高电网电压质量，降低网损，减轻值班人员调整Lb压的一作强度，研发电网的自动电压控制系统(Avc)显得十分必要，它为现代电网安全、优质、经济运行提供了先进的控制手段。电力系统在每一天的止常运行过程中一般都要经历电压偏低和电压偏高的运行T况，可以通过无功，电压控制来消除或减小这种不利的LU压波动。通过控制无功的产生、传输和消耗，将系统的电压维持在一个能够接受的合理范同内，同时可减少传输损耗。在过去的近30年里，无功电压／控制问题引起了广大r乜力系统运行人员年¨研究人员的浓厚兴趣，各种电压／无功控制方法和调’1，装置不断出现，一些国家的

5、实际运行系统中已经实施了系列有效的控制手段，并取得了较为满意的结果。溯本求源，为了对电力网络的电压，无功进行合理有效的控制，首先必须对系统的电压，无功控制装置、方法、策略的发展情况有一个充分的了解。冈此本章首先闸述电网中无功与电乐之问的相互关系，在此基础上掌握系统中常川的无功源和电压控制装置的特点，然斤探讨近年米发展起米的一些从全局的观点对整个电网进行全局【乜压／无功控制的典型方法，譬如：最优无功潮流(oRPF)、分级电压控制、专家系统以及模糊逻辑等等。其中包括了传统的数值计算方法、人】：智能方法、年¨一些．I：稃应Hj当中采川的分级控制

6、方法，人体上反应了当前全局无功，电压控制的发展现状。1．2系统电压与无功的基本关系对接入电网运行的任一电力元件而言，都有送出和吸收功率的问题。一般以向带机械负荷的感应Lb动机送电作为送出有功功率羽1无功功率的标准，取电网向Ib动机送电的方向为电流的止方向，而电流落后电压(≤90。)则是电网向该方向送山了有功功率和无功功率的相量条什Ⅲ。EM[铲EN[一8————————◆pM—jQMPN图l—l简化示例系统为了说明传输功率的基本关系式，采_}}』如图所示的简化示例系统，约定送“j无功功率时为0Q，即规定以电流为基准与电压的共扼值相乘而求得视

7、在功率s。以岛为基准相量，言Ⅳ落f

8、亓瓦的相位角为J，联络阻抗为Z么d，可以求得图中电流为：第l页东南大学硕士学位论文j。=一j。=兰叠二!!笋=三(E。z(一口)一￡。么(一口一回)(1—1)：．：．复功率为：S=P—JQ=E，，其中E为E的共扼值得：％一』Q。=等陋。c。s口一日c。s陋+J)】二J争【％sin?一‰sin陋+别(1_2)PⅣ一缘=譬峨c。s口一‰c。s(盯一硼+J譬陋扣n口一％sin(a一硼(1-3)传输线上的有功损耗为：仰=％+PⅣ=三k2+“2—2“％c。s占)c。s口(1_4)传输线上的无功损耗为：△Q=Qo+

9、QⅣ=寺‰2+EⅣ2—2EⅣE^，cosJ)sin口(1—5)考虑至Ⅱ高压电阿中一般x>)R．假定Ⅱ=90。，此时线路上的无功损耗△Q0是：△Q0=三h2+日2—2％。c。s砷=三I(毛一‰)