十堰地区电网无功现状及补偿方法分析

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1、YANJIUYUFENXl研究与分析十堰地区电网无功现状及补偿方法分析吴敏，汪建敏(武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)●摘要：具体分析了目前十癯地区电网的基本特点和无功配置情况，针对电网电压越限以及电压调整困难的现'

2、I状。以节点电压为约束，电网有功损耗最小为目标，利用PSASP(Og2系统综合分析程序)计算了几种典型运行方式下的电网潮流．求得节点最优无功补偿容量以及补偿地点，对比了优化前后的无功潮流、电压、网损情况。结论说明．充分利用电力系统现有的电压调节、无功补偿装置，通过合理配置无功补偿地点及容量，从全网优化的角度进行电压无功控制对于十

3、堰电网安全、经济运行具有重要的意义。关键词：最优潮流；地区电网；无功优化；网损中图分类号：TM714．3文献标志码：A文章编号：1673—7598(2009)03"0027—04金店变电站为支撑，以110kV电网为主骨架的网络0引言结构，网架结构如图1所示。2008年十堰市(不含丹江区域)丰水期负荷高峰电压质量是反映电能质量优劣的一个重要指时段电力盈余约68．3xlOkW：~2010年，丰水期外标，电网的无功功率水平及其调节能力直接影响整送电力进一步增大，丰水期峰段送出电力将超过个电网的电压水平。合理的无功补偿和有效的电压l87x10kW控制不仅能够保

4、证电压质量，还能够提高电力系统运行的安全性和经济性l】1。电网中各节点的无功功率首先应该满足就地平衡的原则，避免大量无功传输造成功率损耗和电压一损耗。较大的电压降落会导致系统低电压运行，影响电网的安全稳定运行。1十堰电网和负荷基本情况十堰市位于鄂西。境内蕴藏着丰富的水能资源，分布在堵河等13个流域2000多条支流上。年平均径流量达lOOx10srn3，年过境水量达280x10srn3，水资源可开发量约为340x10kW，占湖北省水能资源理2十堰电网无功补偿和运行现状论蕴藏量的1／4。截止2007年底，十堰境内装机已达211xlOkW(含丹江区域)，预计

5、~1J2o15年，十堰水110kV以上主网整体无功电容补偿容量较为充电资源基本开发完毕，届时水电总装机容量将达到裕，110kV电网仍存在无功功率缺额，电容补偿单组410．85x10kWI，I。容量配置不尽合理．水电比重大，使得十堰电网电压十堰电网形成了十堰主电网(市区、郧西及南三越限情况时有发生，电压调整比较困难。南三县水县)、东汽公司自备以及丹江自供区电网的格局，主资源丰富，有大量水电站通过220kV悬鼓洲、守金店网是以220kV龙虎沟、武当山、柏林、悬鼓洲以及守变电站向省网输送电量，水电站发出的无功和大量收稿日期：2009一O1—03作者简介：吴敏

6、(1984-)，男，湖北黄冈人，硕士研究生，研究方向为电力系统运行与控制。研究与分析YANJIUYUFENX线路充电功率汇集于守金店变电站和悬鼓洲变电站，使得南_二县电网220kV线路电压长期偏高运4典型运行方式下的潮流计算分析行I。北j县在小方式下无功有余，十堰电网仅有利用PSASP软件对十堰电网2009年丰水期大方容性补偿装置，可通过减少热电厂和黄龙新厂发式、丰水期小方式、枯水期大方式、枯水期小方式几电机无功出力达到无功平衡。负荷较重的情况下．种典型的运行方式下的无功优化问题进行了仿真计北三县无功存在缺额，可通过现有的补偿设备投算。根据《十堰电网“

7、十一五”滚动修编规划报告》设运达到无功平衡。在无功基本平衡或略有盈余的情定了几种典型运行方式下的全网总负荷以及电厂的况下．通过调节变压器变比使得110kV线路电压满有功及无功出力。丰水期大方式下全网电源出力为足要求1210．03+i347．31MW，枯水期大方式下全网电源出力为522．2+j175．1MW。3无功优化的数学模型2009年十堰电网(不含丹江供区，以下同)丰大方式下，北县f不含郧西110kV以下小水电抵消的最优潮流(OptimalPowerFlow，OPF)广泛应用负荷1统调有功负荷约为651．7MW．无功负荷为于电力系统规划、运行中。最优

8、潮流问题的实质是215．8Mvar，负荷功率因数约为0．95：南三县统调负在满足一定的安全约束条件下，使某个目标函数达荷为176MW，考虑部分110kV以下小水电抵消的负到最优的非线性规划问题，具体说就是调整控制变荷后，南三县电网有功负荷为104MW，无功负荷约量，并且满足各种控制变量、状态变量及变量函数的为52Mvar，负荷功率因数约为0．9。在丰大方式下．物理和运行限制，使目标函数优化。全网火电机组有功出力为95MW．无功出力为46中国电科院PSASP软件中最优潮流计算是在满Mvar。平均发电功率因数为0．9：北三县水电机组有足电力系统各节点正常的

9、功率平衡及各种安全约束功出力约为589MW，无功出力约为130．5Mvar，平的条件下，求以网