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无功和电压控制_工程_高等教育_教育领域
发布时间:2021-02-23 14:05:27 浏览: 69次 来源:【jake推荐】 作者:-=Jake=-

电网电压控制方案北极星电网技术配电渠道:2009-4-28 13:20:25(阅读290次)所属渠道:电网关键词:配电网电压控制电压和无功功率确定分布的大小在电网终端系统中,当无功功率过剩时,一方面,系统的工作电压会升高,导致正在运行的电气设备的工作电压超过额定工作条件,从而缩短了电网的使用寿命。设备;另一方面,过大的无功功率也会影响线路传输。系统的安全性和稳定性导致系统传输容量的下降,这对电网的运行和调度产生不利影响。当系统的无功功率不足时,一方面,电网电压将降低。另一方面,在电网中传输的无功功率也会增加功率传输期间的网络损耗,并增加电网的运营成本。因此,无功功率是影响电压质量的重要因素。实现无功分层和局部平衡是减少电网损耗的主要原理和重要手段。电压和无功功率调节是各级变电站必须承担的重要任务。其中电压无功控制装置,电容器开关是变电站中最有效,最简单的无功功率调节方法,而变压器的抽头调节是总线电压控制的最直接方法。近年来,在此基础上,我国的电力工作者对电压和无功控制方法进行了大量的研究和开发工作,并相继推出了一系列基于微机控制技术的电压和无功综合控制装置。 (VQC系统)。 1现有电压和无功功率控制存在的问题当前,有多种实现VQC系统的方法,包括专用VQC设备,使用集成变电站自动化后台或使用RTU可编程逻辑控制。

其控制策略是九区图控制,即在综合分析电压和无功两个参数后,判断是切换电容器还是调节变压器抽头。采用VQC装置后,变电站的电压无功调节实现了自动控制,改变了传统的手动实现电压无功调节的方式。它可以满足变电站母线电压和无功潮流的综合控制,大大减少了运行。人员的工作量减少了误操作的发生电压无功控制装置,并获得了一定的操作经验,得到操作部门的认可,已成为发展趋势,并在变电站中得到大力推广。但是,从操作效果的角度来看,该方法的许多方面值得讨论:a)电容无功功率是通过电容器的开关来实现的,因为电容性功率调节不平稳,并且呈现出阶梯式调节,因此系统正在运行无法达到最佳补偿状态。电容器按组进行开关,因此变电站的无功补偿效果受到电容器组数量和每组电容器容量的限制。如果组太少秒速飞艇 ,则电容调节梯度会太大,影响会很大。如果有许多组,则需要附加设备,例如开关和保护装置及其占用的土地面积。 b)电容器组仅提供电容性无功功率补偿。当系统有多余的无功功率时,就无法实现现场无功功率的平衡。 c)由于系统无功功率的变化而频繁切换电容器,使得电容器的充放电过程频繁,缩短了其使用寿命,也给设备运行带来了不可靠的因素。 d)电容器的切换主要通过真空断路器(VSC)实现。

开关响应缓慢,无功功率负载无法快速跟踪;操作复杂,特别不适合频繁操作。最近,已经出现了晶闸管开关电容器组(TSC)凤凰彩票 ,而不是使用真空开关来开关电容器组。该方法解决了开关闭合时开关响应慢,涌入电流大的问题,但不能解决无功功率调节不平稳和电容器组矛盾的问题。同时,由于使用大功率电力电子设备,也增加了系统成本。 。 e)此方法需要变压器上的有载开关。当变压器处于负载状态时,调整有载开关抽头会导致匝间短路,从而产生电弧,这会影响变压器油的性能并损坏抽头的机械和电气性能。因此,运维部门经常选择不调整或不调整。有载分接开关的调整原理使得难以实现VQC的综合调整效果。 f)变压器抽头只能调节母线电压,而不能改变系统中的无功功率。结果,在严重的无功功率严重不足的情况下调整分接头时,会从上位系统强制拉出大量的无功功率。当系统有过多的无功功率时,请调节抽头,以将大量无功功率发送到系统中。这些结果会造成很多损失,这是不合理的。 2关于新的配电网电压和无功功率控制方案的讨论静态无功补偿系统(SVC)的主要部分包括晶闸管控制的并联电抗器(TCR),晶闸管开关电容器(TSC)和固定电容器组(FC)。

由于使用电力电子设备来实现控制,因此系统没有机械触点,控制过程以较快的速度执行凤凰体育App ,并且无功功率补偿的范围可以扩大到两个连续可调范围的引线和落后。双向无功功率调节功能是无功功率调节的最佳解决方案。根据电力系统的计算和分析,无功与电压调节之间的关系可以表示为:式中:U0-无功为零时的系统电压; SSC ---系统短路容量。可以看出,无功功率的变化将导致系统电压成比例地变化。双向无功功率调节在保持母线电压的稳定性方面起着重要作用。 SVC系统的主要技术难点在于TCR的实现。实现TCR的一种方法是使用晶闸管直接控制主电路中电抗器的开关。由于电力电子设备直接在10 kV的电压下工作,因此系统结构非常复杂,产品成本很高。晶闸管控制变压器(TCT)方法是实现TCR的另一种方法,该方法利用变压器的漏电抗来控制变压器的次级侧以实现电抗器的切换。与TCR相比og真人厅 ,在设计上比这种类型的器件更容易实现,但是缺点是:随着TCT容量的增加,系统损耗也随之增加。数据分析表明,对于25 Mvar以下的无功功率补偿能力,TCT的性价比高于TCR。因此,可以考虑将适当容量的TCT设备引入变电站,以实现变电站的感应无功补偿,并解决原有VQC系统中的各种缺陷。

为此,假设一个简单的110 kV系统具有如图1所示的系统参数和无功潮流分布。图1具有以下参数:V1 = 112。 kV,6 S1 = 22。 MW + j12。 Mvar,6 2主变压器的容量为2×31。 5MVA超凡棋牌 ,ST = 22.6 MW + j12 Mvar,V2 = 10.6kV,SL = 22.6 MW + j12 Mvar,线电阻0.17Ω/ km,线电抗0.409Ω/ km,线长2km。计算中使用的单机无穷大模型具有以下结果:在10 kV系统中,每3 Mvar无功补偿容量,在10kV侧将发生101 V的电压变化。对于图2所示的农村电网中的三个110 kV变电站的系统结构图,表1显示了通过特殊潮流计算程序获得的无功补偿和电压变化结果。与系统连接的低阻抗变电站,无功补偿调节母线电压的能力很小,而对于与系统连接的阻抗较大的终端变电站,无功补偿对变电站的电压调节效果更明显。公共汽车。可以看出,对于110 kV变电站,由于位于系统末端,并具有合理的补偿能力,因此可以完全满足电压控制的要求。以一个带有三个40-50MVA变压器的110 kV级变电站为例,根据该变电站的设计指南,根据每个变压器的额定容量的10%-30%计算电容器容量配置。通常,每个变压器的10 kV母线的电容无功补偿容量为4-6Mvar。根据标准设计,应将其分为两组电容器,每组电容器的无功补偿能力为QC / 2 = 3 Mvar。

如果在系统中配置了具有与一组电容器相同容量的可控电抗器(TCR或TCT),则通过可控电抗器和电容器的组切换,变电站可以实现-3 Mvar至+6 Mvar无功功率连续平稳地控制功率。同样,参考我们的计算模型的结论,如果每3 Mvar无功功率发生变化,则10 k V总线上会产生100 V电压变化,那么只有通过无功功率调节装置才能实现300 V电压变化,即为10 k V总线额定电压提供3%的调节能力。主变压器配备有载调压开关后,主变压器档位的调节一般采用±8×1.25%的形式,共有17个抽头。此时,选择合适的变压器分接齿轮后,仅通过电容器和可调电抗器的配合,就可以完全保证母线电压的波动小,满足电压质量控制的要求。只有在系统运行中出现异常情况,且变电站的无功功率变化超过系统的调节能力并影响母线电压时,才可以自动或手动调节变压器的抽头,以实现对变压器的电压控制。公交车。该方案针对110 kV变电站母线的无功调节。 SVC系统各组的无功调节能力不大,但满足变电站控制的要求。结合原有的VQC技术,将这种系统选择性地布置在负荷变化大的多个变电站中,从而可以在优先实现无功补偿的基础上对变电站进行全面的电压控制,并且可以实现电源分布式补偿和系统无功功率的区域协调控制提高了配电网的电压质量。

与原始VQC系统相比,采用VQC + SVC方案后,电网控制可达到以下目的:a)反应堆采用SCR控制,其容量可连续无级调节,仅消除电容器在切换过程中带来的阶梯式无功功率补偿可以实现无功功率的真正现场平衡,减少网络损耗,提高系统的传输能力。 b)电容器作为主要的无功元件,电抗器作为调节元件,避免了变电站无功功率波动引起的电容器频繁切换,延长了电容器和开关的使用寿命。 c)双向无功补偿扩大了变电站无功调度的工作范围,达到了无功优化和调节的目的,为配电网地区的无功控制提供了有效的手段。 d)扩大变电站的无功调节能力,具有更好的电压调节效果,降低变压器抽头的调节频率。 3结论在现有的各种VQC系统中,增加了一个小容量可控电抗器,与原始电容器开关配合使用,作为无功功率和电压控制的主要手段。在特殊情况下,可以进行变压器抽头的调整。这种运行方式使变电站的无功控制更加灵活方便,完全满足了无功分级控制和区域调度的发展要求,是运营单位值得考虑的最佳解决方案。

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