1、地方電力系統(tǒng)無功補償 指導老師：尹 虹 學 生： ,貴州電力職業(yè)技術(shù)學院,地方電力系統(tǒng)無功補償設(shè)計項目,一、原始資料 二、設(shè)計任務 三、系統(tǒng)各元件參數(shù)表 四、無功補償方案 五、驗證補償后經(jīng)濟性,六、感受及建議,一 、原始資料 在某一實際地方電力系統(tǒng)中，有一電廠，裝機容量為3800KW，功率 因數(shù)0.8常年可發(fā)。一條10KV線路向本地方負荷供電，另一條35KV 線路與主系統(tǒng)相聯(lián)，將多余電力送入主系統(tǒng)或從主系統(tǒng)受電。 原電力系統(tǒng)電源及負荷點情況，簡化后的接線圖如下：,按規(guī)定，送入主系統(tǒng)功率的功率因數(shù)不得高于0.8，否則罰款0.01元/kvarh，本地方電壓水平不得低于額定電壓的5%，為此，該地方電

2、網(wǎng)管理機構(gòu)決定進行無功補償、及電壓無功的綜合控制來提高供電質(zhì)量和經(jīng)濟效益。,注：圖中，負荷的單位為（kWjkvar），括號外為最大負荷，括號內(nèi)為最小負荷。,二、設(shè)計任務,（1）利用電力系統(tǒng)潮流計算分析當前電網(wǎng)存 在的問題。 （2）設(shè)計無功補償方案。 （3）無功補償裝置的選擇。 （4）電壓無功綜合控制方案的制定 （5）補償后的經(jīng)濟性分析,三、系統(tǒng)各元件參數(shù)表：,表一：變壓器參數(shù),系統(tǒng)各元件參數(shù)表：,表二：架空線路參數(shù),四、無功補償方案,無功補償?shù)幕靖拍?各種補償方案的特點 并聯(lián)電容器補償?shù)乃姆N具體方案 提出四種及以上方案，按照工程設(shè)計思想進行論證，初步篩選出兩種方案進一步論證。 采用試補法，在

3、補償點處試補無功功率，再算潮流，確定補償后的末端電壓、上網(wǎng)功率因數(shù)、地方電網(wǎng)的網(wǎng)損率、年運行費用等，進行經(jīng)濟性及可行性比較，確定最終無功補償方案。,五、驗證補償后經(jīng)濟性,1、原始電網(wǎng)存在的問題：網(wǎng)損耗、末端電壓、上網(wǎng)功率因數(shù)等數(shù)據(jù)。 2、補償后電網(wǎng)的經(jīng)濟性：網(wǎng)損率、上網(wǎng)功因數(shù)、投資費用、回收年限等數(shù)據(jù)。 總結(jié)補償后經(jīng)濟性，綜合考慮上網(wǎng)功率因數(shù)、網(wǎng)損率、年運行費用說明地方電網(wǎng)經(jīng)過無功補償后的改善情況。,潮流計算的方法及優(yōu)缺點,1、計算機算法 (計算機算法指的是通過建立數(shù)學模型、確定解算方法、制訂框圖、編制程序。) 優(yōu)點：計算比較復雜的網(wǎng)絡模型， 缺點；許多原始數(shù)據(jù)，還是要靠手動獲得。,潮流計算的

4、方法及缺點,2、手算方法 優(yōu)點：通過手算可加深對物理概念的理解。 缺點：循環(huán)電流（功率）產(chǎn)生于環(huán)網(wǎng)中變壓器變比的不匹配。,電力系統(tǒng)潮流計算 手算,電力系統(tǒng)潮流計算：在給定的穩(wěn)態(tài)運行條件下確定電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)（包括母線電壓相量，網(wǎng)絡中的功率分布和功率損耗）。,基本概念,開式網(wǎng)的潮流計算,開式網(wǎng)的潮流分布計算的步驟： 1、根據(jù)電力網(wǎng)接線圖求各元件參數(shù)，并作出等值電路 圖，化簡等值電路; 2、具體的做法是：即假設(shè)網(wǎng)絡全網(wǎng)電壓額定，計算電力網(wǎng)中各變電所的運算負荷和各電源的運算功率，并將其接至相應節(jié)點，從而消去變壓器阻抗支路和所有導納支路，化簡后的等值電路中至包含了線路阻抗、運算負荷和運算功率; 3、

5、求功率分布; 4、求電壓分布。,地方網(wǎng)的特點電壓低、線路短、輸送功率小，在潮流計算中可以采取下列簡化： 1、等值電路不計導納，即等值電路只有阻抗支路； 2、不計阻抗中的功率損耗，即元件的首端功率等于末端功率； 3、不計電壓降落的橫分量； 4、在計算中，可用額定電壓代替實際電壓。,兩類過程 簡單輻射形網(wǎng)絡的潮流計算有兩類基本過程。 過程1: 已知同一端的功率和電壓，求另一端功率和電壓； 過程2: 已知始端電壓、末端功率，求始端功率、末端電壓（以此居多）；或已知末端電壓、始端功率，求末端功率、始端電壓。,過程1：從已知功率、電壓端，用公式齊頭并進逐段求解功率和電壓。,過程2： 總結(jié)為“一來、二去”

6、共兩步，一來即：設(shè)所有未知電壓節(jié)點的電壓為線路額定電壓，用公式從已知功率端開始逐段求功率，直到推得已知電壓點的功率；二去即：從已知電壓點開始，用推得的功率和已知電壓點的電壓，選用公式，往回逐段向未知電壓點求電壓。,求功率,求電壓,求功率,求電壓,求功率,求電壓,計算起點,計算終點,S4(已知),V1 (已知),3,2,1,4,圖： 已知一點電壓、另一點功率求輻射形網(wǎng)絡潮流,電力系統(tǒng)的調(diào)壓,電力系統(tǒng)的調(diào)壓,電壓是電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的一個重要指標。對電壓質(zhì)量的衡量，是以電壓偏移是否超過允許值為標準。保證電壓偏移在允許的范圍內(nèi)，是電力系統(tǒng)運行的主要任務之一。 調(diào)整電壓的目的： 保證供給用戶用電設(shè)備的電

7、壓不超過允許的偏移范圍是電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的基本目的。,電力網(wǎng)的功率損耗主要產(chǎn)生在輸電線路和變壓器上。 一部分損耗與傳輸功率有關(guān),主要產(chǎn)生在線路和變壓器的串聯(lián)阻抗上，稱為變動損耗，這部分損耗占比重較大； 另一部分損耗僅與電壓有關(guān)，產(chǎn)生在線路和變壓器的并聯(lián)導納上，稱為固定損耗，如變壓器的勵磁損耗和線路的電暈損耗。 據(jù)統(tǒng)計，電力系統(tǒng)有功功率損耗最多可達到總發(fā)電量的20%30%，這大大增加了發(fā)電和輸配電設(shè)備的容量，造成了動力資源的浪費、電能成本的提高，進而影響整個國民經(jīng)濟。,四種方案的初步確定,方案一：B、C、D三點同時補（不滿補） 大方式運行，補償量620kvar， 分別為B點補120kvar，C點

8、補300kvar，D點補200kvar 小方式運行，補償量350kvar，分別為B點補70kvar，C點補160kvar，D點補120kvar 方案二：C、D兩點同時補 大方式運行，補償量500kvar，分別為C點補300，D點補200 小方式運行，補償量280，分別為C點補160，D點補120,四種方案的初步確定,方案三：B、C、D三點同時補（滿補） 大方式運行，補償量774kvar，分別為 B點補171kvar、C點補346kvar、D點補257kvar 小方式運行，補償量483kvar，分別為 B點補107kvar、C點補216kvar、D點補160kvar 方案四：一點補 大方式運行，

9、即D點補257kvar 小方式運行，即D點補160kvar,方案的分析,方案一、方案二：則對末端電壓水平提高較明顯，上網(wǎng)功率因數(shù)、網(wǎng)損率降低也較明顯，所以初步選擇這兩個方案，并對這兩個方案進行定量分析。 方案三:雖然對末端電壓水平有所提高，上網(wǎng)功率因數(shù)、網(wǎng)損率有所降低，但一次投資太大，所以該方案不可取。 方案四:雖然補償量少了，一次投資不大，但對末端電壓水平提高不明顯，上網(wǎng)功率因數(shù)、網(wǎng)損率降低不明顯，所以該方案不可取。,方案的初步選擇,1、先對四種方案進行定性分析，初步選出兩種方案 2、對初步選出的兩種方案進行定量計算 3、根據(jù)計算結(jié)果，對這兩種方案進行經(jīng)濟性比較 4、選出最佳方案,經(jīng)濟運行,

10、1,電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的基本要求是:在電力系統(tǒng)保證正常可靠運行, 保證電能質(zhì)量的前提下,盡量提高電能生產(chǎn)和輸送的效率,降低供電成本. A = Pt（kWh） （1）變動損耗:與電力網(wǎng)輸送的功率成正比,約占網(wǎng)損的80%， （2）固定損耗:與電力網(wǎng)元件兩端的電壓成正比,約占網(wǎng)損的20%。,對初步選擇的兩種方案列表進行經(jīng)濟性比較,表一：三點補償（大方式補620kvar 小方式補350kvar）,對初步選擇的兩種方案列表進行經(jīng)濟性比較,表二：兩點補償（大方式補500kvar 小方式280kvar）,方案的進一步確定：,所以選擇方案一,大方式：,小方式：,做潮流計算，為了假設(shè)一個合適的電壓，跟計算機成了“形影不離”的好朋友。接下來，無功補償，為了最大限度滿足經(jīng)濟運行，采取試補法。讓計算量達到了一個高潮，功夫不負有心人，最后我們還是成功地找到了相對較佳的方案，即方案一（三點不滿補）。,感 受,一、潮流計算，很需要耐心與細心，因為潮流計算是“牽一發(fā)而動全身”的，即一點算錯，步步皆錯。 二、無功補償 方案的初步確定，有種無從下手的感覺，因為剛開始思路不太明確。經(jīng)過老師的耐心指導，同學們的幫助，才恍然大悟。 方案的初步選擇，我們首先是定性地分析，選出兩種方案，對這兩種方案要用數(shù)據(jù)證