电力系统分析(地方无功补偿)课程设计.ppt

1、地方电力系统无功补偿 指导老师：尹 虹 学 生： ,贵州电力职业技术学院,地方电力系统无功补偿设计项目,一、原始资料 二、设计任务 三、系统各元件参数表 四、无功补偿方案 五、验证补偿后经济性,六、感受及建议,一 、原始资料 在某一实际地方电力系统中，有一电厂，装机容量为3800KW，功率 因数0.8常年可发。一条10KV线路向本地方负荷供电，另一条35KV 线路与主系统相联，将多余电力送入主系统或从主系统受电。 原电力系统电源及负荷点情况，简化后的接线图如下：,按规定，送入主系统功率的功率因数不得高于0.8，否则罚款0.01元/kvarh，本地方电压水平不得低于额定电压的5%，为此，该地方电

2、网管理机构决定进行无功补偿、及电压无功的综合控制来提高供电质量和经济效益。,注：图中，负荷的单位为（kWjkvar），括号外为最大负荷，括号内为最小负荷。,二、设计任务,（1）利用电力系统潮流计算分析当前电网存 在的问题。 （2）设计无功补偿方案。 （3）无功补偿装置的选择。 （4）电压无功综合控制方案的制定 （5）补偿后的经济性分析,三、系统各元件参数表：,表一：变压器参数,系统各元件参数表：,表二：架空线路参数,四、无功补偿方案,无功补偿的基本概念 各种补偿方案的特点 并联电容器补偿的四种具体方案 提出四种及以上方案，按照工程设计思想进行论证，初步筛选出两种方案进一步论证。 采用试补法，在

3、补偿点处试补无功功率，再算潮流，确定补偿后的末端电压、上网功率因数、地方电网的网损率、年运行费用等，进行经济性及可行性比较，确定最终无功补偿方案。,五、验证补偿后经济性,1、原始电网存在的问题：网损耗、末端电压、上网功率因数等数据。 2、补偿后电网的经济性：网损率、上网功因数、投资费用、回收年限等数据。 总结补偿后经济性，综合考虑上网功率因数、网损率、年运行费用说明地方电网经过无功补偿后的改善情况。,潮流计算的方法及优缺点,1、计算机算法 (计算机算法指的是通过建立数学模型、确定解算方法、制订框图、编制程序。) 优点：计算比较复杂的网络模型， 缺点；许多原始数据，还是要靠手动获得。,潮流计算的

4、方法及缺点,2、手算方法 优点：通过手算可加深对物理概念的理解。 缺点：循环电流（功率）产生于环网中变压器变比的不匹配。,电力系统潮流计算 手算,电力系统潮流计算：在给定的稳态运行条件下确定电力系统的运行状态（包括母线电压相量，网络中的功率分布和功率损耗）。,基本概念,开式网的潮流计算,开式网的潮流分布计算的步骤： 1、根据电力网接线图求各元件参数，并作出等值电路 图，化简等值电路; 2、具体的做法是：即假设网络全网电压额定，计算电力网中各变电所的运算负荷和各电源的运算功率，并将其接至相应节点，从而消去变压器阻抗支路和所有导纳支路，化简后的等值电路中至包含了线路阻抗、运算负荷和运算功率; 3、

5、求功率分布; 4、求电压分布。,地方网的特点电压低、线路短、输送功率小，在潮流计算中可以采取下列简化： 1、等值电路不计导纳，即等值电路只有阻抗支路； 2、不计阻抗中的功率损耗，即元件的首端功率等于末端功率； 3、不计电压降落的横分量； 4、在计算中，可用额定电压代替实际电压。,两类过程 简单辐射形网络的潮流计算有两类基本过程。 过程1: 已知同一端的功率和电压，求另一端功率和电压； 过程2: 已知始端电压、末端功率，求始端功率、末端电压（以此居多）；或已知末端电压、始端功率，求末端功率、始端电压。,过程1：从已知功率、电压端，用公式齐头并进逐段求解功率和电压。,过程2： 总结为“一来、二去”

6、共两步，一来即：设所有未知电压节点的电压为线路额定电压，用公式从已知功率端开始逐段求功率，直到推得已知电压点的功率；二去即：从已知电压点开始，用推得的功率和已知电压点的电压，选用公式，往回逐段向未知电压点求电压。,求功率,求电压,求功率,求电压,求功率,求电压,计算起点,计算终点,S4(已知),V1 (已知),3,2,1,4,图： 已知一点电压、另一点功率求辐射形网络潮流,电力系统的调压,电力系统的调压,电压是电力系统电能质量的一个重要指标。对电压质量的衡量，是以电压偏移是否超过允许值为标准。保证电压偏移在允许的范围内，是电力系统运行的主要任务之一。 调整电压的目的： 保证供给用户用电设备的电

7、压不超过允许的偏移范围是电力系统电压调整的基本目的。,电力网的功率损耗主要产生在输电线路和变压器上。 一部分损耗与传输功率有关,主要产生在线路和变压器的串联阻抗上，称为变动损耗，这部分损耗占比重较大； 另一部分损耗仅与电压有关，产生在线路和变压器的并联导纳上，称为固定损耗，如变压器的励磁损耗和线路的电晕损耗。 据统计，电力系统有功功率损耗最多可达到总发电量的20%30%，这大大增加了发电和输配电设备的容量，造成了动力资源的浪费、电能成本的提高，进而影响整个国民经济。,四种方案的初步确定,方案一：B、C、D三点同时补（不满补） 大方式运行，补偿量620kvar， 分别为B点补120kvar，C点

8、补300kvar，D点补200kvar 小方式运行，补偿量350kvar，分别为B点补70kvar，C点补160kvar，D点补120kvar 方案二：C、D两点同时补 大方式运行，补偿量500kvar，分别为C点补300，D点补200 小方式运行，补偿量280，分别为C点补160，D点补120,四种方案的初步确定,方案三：B、C、D三点同时补（满补） 大方式运行，补偿量774kvar，分别为 B点补171kvar、C点补346kvar、D点补257kvar 小方式运行，补偿量483kvar，分别为 B点补107kvar、C点补216kvar、D点补160kvar 方案四：一点补 大方式运行，

9、即D点补257kvar 小方式运行，即D点补160kvar,方案的分析,方案一、方案二：则对末端电压水平提高较明显，上网功率因数、网损率降低也较明显，所以初步选择这两个方案，并对这两个方案进行定量分析。 方案三:虽然对末端电压水平有所提高，上网功率因数、网损率有所降低，但一次投资太大，所以该方案不可取。 方案四:虽然补偿量少了，一次投资不大，但对末端电压水平提高不明显，上网功率因数、网损率降低不明显，所以该方案不可取。,方案的初步选择,1、先对四种方案进行定性分析，初步选出两种方案 2、对初步选出的两种方案进行定量计算 3、根据计算结果，对这两种方案进行经济性比较 4、选出最佳方案,经济运行,

10、1,电力系统经济运行的基本要求是:在电力系统保证正常可靠运行, 保证电能质量的前提下,尽量提高电能生产和输送的效率,降低供电成本. A = Pt（kWh） （1）变动损耗:与电力网输送的功率成正比,约占网损的80%， （2）固定损耗:与电力网元件两端的电压成正比,约占网损的20%。,对初步选择的两种方案列表进行经济性比较,表一：三点补偿（大方式补620kvar 小方式补350kvar）,对初步选择的两种方案列表进行经济性比较,表二：两点补偿（大方式补500kvar 小方式280kvar）,方案的进一步确定：,所以选择方案一,大方式：,小方式：,做潮流计算，为了假设一个合适的电压，跟计算机成了“形影不离”的好朋友。接下来，无功补偿，为了最大限度满足经济运行，采取试补法。让计算量达到了一个高潮，功夫不负有心人，最后我们还是成功地找到了相对较佳的方案，即方案一（三点不满补）。,感 受,一、潮流计算，很需要耐心与细心，因为潮流计算是“牵一发而动全身”的，即一点算错，步步皆错。 二、无功补偿 方案的初步确定，有种无从下手的感觉，因为刚开始思路不太明确。经过老师的耐心指导，同学们的帮助，才恍然大悟。 方案的初步选择，我们首先是定性地分析，选出两种方案，对这两种方案要用数据证