現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)

1、1現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)安徽大學教育部電能質(zhì)量工程研究中心安徽大學教育部電能質(zhì)量工程研究中心2022年年5月月李令冬 教授2一、引言一、引言二、現(xiàn)代配電網(wǎng)的主要特征和技術(shù)需求二、現(xiàn)代配電網(wǎng)的主要特征和技術(shù)需求三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐五、機遇與挑戰(zhàn)五、機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)3 無功補償工程已成

2、為現(xiàn)代配電網(wǎng)工程必不可少的重要組無功補償工程已成為現(xiàn)代配電網(wǎng)工程必不可少的重要組成部分，無功補償產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過成部分，無功補償產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過200億元人民幣億元人民幣/年；年； 無功補償技術(shù)嚴重滯后，出現(xiàn)不少問題工程，經(jīng)濟損失無功補償技術(shù)嚴重滯后，出現(xiàn)不少問題工程，經(jīng)濟損失可觀；可觀； 無功補償技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)，系統(tǒng)仿真是重要的技術(shù)支撐；無功補償技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)，系統(tǒng)仿真是重要的技術(shù)支撐； 分布式電源接入配電網(wǎng)，變頻電機的大量應用，為解決分布式電源接入配電網(wǎng)，變頻電機的大量應用，為解決配電網(wǎng)的低頻振蕩和經(jīng)濟運行問題，儲能式有功補償技術(shù)將配電網(wǎng)的低頻振蕩和經(jīng)濟運行問題，儲能式有功補償技術(shù)將會快速發(fā)展，無

3、疑將給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的橫向拓展帶來會快速發(fā)展，無疑將給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的橫向拓展帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。新的機遇和挑戰(zhàn)。一一、引言、引言現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)4 1 1、大功率沖擊負荷接入電網(wǎng)大功率沖擊負荷接入電網(wǎng)- -動態(tài)無功補償技術(shù)、削峰填谷技術(shù)動態(tài)無功補償技術(shù)、削峰填谷技術(shù)； 2 2、電力電子技術(shù)與設備的廣泛應用電力電子技術(shù)與設備的廣泛應用- -諧波濾波技術(shù)諧波濾波技術(shù)； 3 3、大量分布式電源接入電網(wǎng)大量分布式電源接入電網(wǎng)- -儲能式有功補償技術(shù)儲能式有功補償技術(shù)。 二二、現(xiàn)代配電網(wǎng)的主要現(xiàn)代配電網(wǎng)的主

4、要特征和技術(shù)需求特征和技術(shù)需求現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn) 現(xiàn)代配電網(wǎng)的無功補償工程已拓展為無功補償、現(xiàn)代配電網(wǎng)的無功補償工程已拓展為無功補償、諧波濾波和有功補償相結(jié)合的電能質(zhì)量系統(tǒng)工程。諧波濾波和有功補償相結(jié)合的電能質(zhì)量系統(tǒng)工程。5現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例問題案例一：無功補償裝置接入點或考問題案例一：無功補償裝置接入點或考核點選擇核點選擇l1,m為單用戶饋線，為

5、單用戶饋線，PCC1,m為用戶與電為用戶與電力公司產(chǎn)權(quán)分界點，也為用戶電能質(zhì)量力公司產(chǎn)權(quán)分界點，也為用戶電能質(zhì)量考核點，考核點，T2為用戶變壓器，則為用戶變壓器，則: 電能質(zhì)量控制裝置電能質(zhì)量控制裝置PQC2接在接在u1,m母母線上是錯誤的。線上是錯誤的。 應接在應接在u2母線上，對母線上，對PQC2的考核點的考核點應在應在T2進線上。進線上。 PCC1,m的考核指標應分配到接至的考核指標應分配到接至u1,m母線的所有用戶變壓器副邊的進線考母線的所有用戶變壓器副邊的進線考核點上。核點上。6 6問題案例二：高密度變頻器用戶的無功補償問題案例二：高密度變頻器用戶的無功補償某扎鋼廠某扎鋼廠10kV配

6、電系統(tǒng)，整流設備產(chǎn)生低次諧波，高配電系統(tǒng)，整流設備產(chǎn)生低次諧波，高壓變頻器產(chǎn)生壓變頻器產(chǎn)生66、67、68次高次諧波，無功補償和濾次高次諧波，無功補償和濾波裝置是波裝置是3、5、7次單調(diào)諧濾波器次單調(diào)諧濾波器+11次高通濾波器。次高通濾波器。因無功過補償，濾波器只投因無功過補償，濾波器只投3、5、7次。次。高密度電纜電容與系統(tǒng)發(fā)生高密度電纜電容與系統(tǒng)發(fā)生68次左右并聯(lián)諧振。次左右并聯(lián)諧振。應增加高通濾波器可濾除應增加高通濾波器可濾除68次左右的高次諧波。次左右的高次諧波?，F(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)三、無功補償技術(shù)嚴重

7、滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例7現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題案例二：高密度變頻器用戶的問題案例二：高密度變頻器用戶的無功補償無功補償圖中：圖中： IN,h負載（諧波源）向系統(tǒng)負載（諧波源）向系統(tǒng)網(wǎng)絡的網(wǎng)絡的h次諧波電流；次諧波電流； IS,h 系統(tǒng)負載（諧波源）流系統(tǒng)負載（諧波源）流向系統(tǒng)電源的向系統(tǒng)電源的h次諧波電流；次諧波電流； IL1,h負載（諧波源）流向負負載（諧波源）流向負載載L1的的h次諧波電流。次諧波電流。電工鋼 濾波器組交-直-交變頻的TCM酸軋機80MVA110kV10

8、kV-HBIL1,h IN,h IS,h三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例8現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題案例二：高密度變頻器用戶無功補償問題案例二：高密度變頻器用戶無功補償TCM酸軋機饋線測點電壓電流波形與頻譜酸軋機饋線測點電壓電流波形與頻譜三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例9現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題案例二：高密度變頻器用戶無功補償問題案例二：高

9、密度變頻器用戶無功補償TCM酸軋機饋線測點主導諧波電壓和諧波電流酸軋機饋線測點主導諧波電壓和諧波電流h65666768Uh (V)26042090450UH (V)=779.4HRUh(%)測量值測量值4.77.61.78.1THDU(%)=13.5限值限值0.70.70.70.7THDU(%)8.0限值限值*1.01.01.01.0THDU(%)6.0 h( () )22.2-163.884.9-131.0IS,h (A)1627627IS,H (A)=47.6HRIS,h(%)2.424.080.914.08THDS,I(%)=7.2 s,h( () )116.3-72.2-178.3-3

10、8.9h- -s,h( () )-94.1-91.6-96.8-92.1ZS,h（）測量值測量值16.2515.561516.67計算值計算值15.8516.1016.3416.59XS,1（）測量值測量值0.2500.2360.2440.244平均值：平均值：0.244計算值計算值0.244KI,h=IS,h/IN,h4.04.11.23.9KI,h= ZN,h/ZS,hPS,h（kW）-0.297-0.317-0.064-0.445PS,h =1.123QS,h(kVar)-4.149-11.336-0.536-12.142QS,h =28.163三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴

11、重滯后- -問題工程案例問題工程案例10現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題案例二：高密度變頻器用戶無功補償問題案例二：高密度變頻器用戶無功補償10kV-HB段母線進線測點電壓電流波形與頻譜段母線進線測點電壓電流波形與頻譜三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例11現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題案例二：高密度變頻器用戶無功補償問題案例二：高密度變頻器用戶無功補償h65666768Uh (V)260420904

12、50UH (V)=779.4HRUh(%)測量值測量值4.77.61.78.1THDU(%)=13.5限值限值0.70.70.70.7THDU(%)8.0限值限值*1.01.01.01.0THDU(%)6.0 h( () )22.2-163.884.9-131.0IS,h (A)1627627IS,H (A)=47.6HRIS,h(%)2.424.080.914.08THDS,I(%)=7.2 s,h( () )116.3-72.2-178.3-38.9h- -s,h( () )-94.1-91.6-96.8-92.1ZS,h（）測量值測量值16.2515.561516.67計算值計算值15.

13、8516.1016.3416.59XS,1（）測量值測量值0.2500.2360.2440.244平均值：平均值：0.244計算值計算值0.244KI,h=IS,h/IN,h4.04.11.23.9KI,h= ZN,h/ZS,hPS,h（kW）-0.297-0.317-0.064-0.445PS,h =1.123QS,h(kVar)-4.149-11.336-0.536-12.142QS,h =28.16310kV-HB段母線進線測點主導諧波電壓和諧波電流段母線進線測點主導諧波電壓和諧波電流三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例12現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技

14、術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題案例二：高密度變頻器用戶無功補償問題案例二：高密度變頻器用戶無功補償2345678910111213KI,h1.10.371.540.130.980.10.430.520.560.590.610.63171923252931353741434749KI,h0.670.680.720.740.780.80.850.890.971.011.131.21596061626364656667686970KI,h1.841.942.062.182.312.442.592.732.862.963.043.07h01020

15、304050607080012345678KhHarmonic order錯誤方案的諧波電流系數(shù)仿真分析錯誤方案的諧波電流系數(shù)仿真分析三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例13現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題案例二：高密度變頻器用戶無功補償問題案例二：高密度變頻器用戶無功補償改進方案改進方案(增加高通濾波支路增加高通濾波支路)的諧波電流系數(shù)仿真分析的諧波電流系數(shù)仿真分析2345678910111213KI,h1.10.371.580.131.030.10.440.550.610.

16、650.690.72171923252931353741434749KI,h0.870.981.331.663.345.252.481.640.930.750.530.46596061626364656667686970KI,h0.260.250.240.230.220.210.20.190.190.180.170.17h010203040506070800123456789KhHarmonic order三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例14現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題

17、案例三：配電系統(tǒng)低頻振蕩功率補償方案問題案例三：配電系統(tǒng)低頻振蕩功率補償方案 配電系統(tǒng)低頻振蕩的物理本質(zhì)：對含不確定性分布式電源系統(tǒng)，配電系統(tǒng)低頻振蕩的物理本質(zhì)：對含不確定性分布式電源系統(tǒng)，當發(fā)生大的有功擾動時，致使電機的電磁轉(zhuǎn)矩與機械轉(zhuǎn)矩的平衡當發(fā)生大的有功擾動時，致使電機的電磁轉(zhuǎn)矩與機械轉(zhuǎn)矩的平衡受到破壞，當電氣負阻尼與機械正阻尼之和小于零時，系統(tǒng)有功受到破壞，當電氣負阻尼與機械正阻尼之和小于零時，系統(tǒng)有功擾動就會誘發(fā)有功、無功和電壓的低頻振蕩。擾動就會誘發(fā)有功、無功和電壓的低頻振蕩。 配電網(wǎng)低頻振蕩頻率較高，本例為配電網(wǎng)低頻振蕩頻率較高，本例為12.5Hz，現(xiàn)有的，現(xiàn)有的SVC或或SVG

18、的的動態(tài)響應慢，無法實現(xiàn)動態(tài)補償，即使動態(tài)響應快，也無法解決動態(tài)響應慢，無法實現(xiàn)動態(tài)補償，即使動態(tài)響應快，也無法解決根本問題。根本問題。 實施動態(tài)有功補償，減小有功變化率，可以有效的抑制振蕩。實施動態(tài)有功補償，減小有功變化率，可以有效的抑制振蕩。三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例15012345678910-10010202012年 11月 19日 13時 42分 19秒 10kV總 進 線 三 相 基 波 功 率 趨 勢P1 (MW)012345678910-20-1001020t (s)Q1 (Mvar)0123456789105.25.45.6

19、5.866.26.46.62012年 11月 19日 13時 42分 19秒 中 港 站 10kV母 線 電 壓 變 化 趨 勢U1 (kV)t（ s）ABC振蕩曲線振蕩曲線-全過程全過程現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題案例三：配電系統(tǒng)低頻振蕩功率補償方案問題案例三：配電系統(tǒng)低頻振蕩功率補償方案三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例1601234567891024681012P0 (MW)10kV總 進 線 有 功 功 率 趨 勢 分 解 （ 2012年 11月 19日 13時

20、42分 19秒 ）012345678910-15-10-50510Pm (MW)s振蕩曲線振蕩曲線-有功趨勢部分和振蕩部分分解有功趨勢部分和振蕩部分分解現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題案例三：配電系統(tǒng)低頻振蕩功率補償方案問題案例三：配電系統(tǒng)低頻振蕩功率補償方案三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例1722.12.22.32.42.52.62.72.82.9366.577.588.5P0 (MW)10kV總 進 線 有 功 功 率 趨 勢 分 解 （ 2012年 11月 19日 1

21、3時 42分 19秒 ）22.12.22.32.42.52.62.72.82.93-2-10123Pm (MW)s振蕩曲線振蕩曲線-增幅過程有功趨勢部分和振蕩部分分解增幅過程有功趨勢部分和振蕩部分分解現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題案例三：配電系統(tǒng)低頻振蕩功率補償方案問題案例三：配電系統(tǒng)低頻振蕩功率補償方案三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例183.53.63.73.83.944.14.24.34.44.55678910P0 (MW)10kV總 進 線 有 功 功 率 趨 勢

22、分 解 （ 2012年 11月 19日 13時 42分 19秒 ）3.53.63.73.83.944.14.24.34.44.5-15-10-50510Pm (MW)s振蕩曲線振蕩曲線-等幅過程有功趨勢部分和振蕩部分分解等幅過程有功趨勢部分和振蕩部分分解現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題案例三：配電系統(tǒng)低頻振蕩功率補償方案問題案例三：配電系統(tǒng)低頻振蕩功率補償方案三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例196.56.66.76.86.977.17.27.37.47.54.44.64.8

23、55.25.4P0 (MW)10kV總 進 線 有 功 功 率 趨 勢 分 解 （ 2012年 11月 19日 13時 42分 19秒 ）6.56.66.76.86.977.17.27.37.47.5-4-2024Pm (MW)s振蕩曲線振蕩曲線-減幅過程有功趨勢部分和振蕩部分分解減幅過程有功趨勢部分和振蕩部分分解現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題案例三：配電系統(tǒng)低頻振蕩功率補償方案問題案例三：配電系統(tǒng)低頻振蕩功率補償方案三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例20低頻振蕩有功補償方

24、案三、三、無功補償技術(shù)嚴重滯后無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)210246810121416182024681012P1 (MW)10kV總 進 線 有 功 功 率 趨 勢 （ 2013年 1月 14日 14時 15分 41秒 ）補 償 前補 償 后02468101214161820-3-2-101儲 能 裝 置 有 功 功 率 趨 勢P1 (MW)s現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)問題案例三：配電系統(tǒng)

25、低頻振蕩功率補償方案問題案例三：配電系統(tǒng)低頻振蕩功率補償方案基于超級電容儲能裝置的有功補償，減小了總進線有功變化率，抑制基于超級電容儲能裝置的有功補償，減小了總進線有功變化率，抑制了低頻有功振蕩了低頻有功振蕩三、無功補償技術(shù)嚴重滯后三、無功補償技術(shù)嚴重滯后- -問題工程案例問題工程案例22現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐1、需求背景、需求背景 大量分布式電源接入電網(wǎng)促使傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)變，智能大量分布式電源接入電網(wǎng)促使傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)變

26、，智能電網(wǎng)的發(fā)展促使無功補償技術(shù)向電能質(zhì)量系統(tǒng)控制技術(shù)轉(zhuǎn)變。電能電網(wǎng)的發(fā)展促使無功補償技術(shù)向電能質(zhì)量系統(tǒng)控制技術(shù)轉(zhuǎn)變。電能質(zhì)量系統(tǒng)控制是一個多目標控制，包括供電質(zhì)量目標、用電質(zhì)量目質(zhì)量系統(tǒng)控制是一個多目標控制，包括供電質(zhì)量目標、用電質(zhì)量目標、電壓穩(wěn)定目標和無功補償目標等。因此制定控制方案的技術(shù)難標、電壓穩(wěn)定目標和無功補償目標等。因此制定控制方案的技術(shù)難度較大，需要高級配電電網(wǎng)仿真技術(shù)的支撐。度較大，需要高級配電電網(wǎng)仿真技術(shù)的支撐。23現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)2、高級配電運行技術(shù)是智能電網(wǎng)的四大支撐技術(shù)之一、高級配電

27、運行技術(shù)是智能電網(wǎng)的四大支撐技術(shù)之一 高級量測體系（高級量測體系（Advaced Metering Infrastructure, AMI）技術(shù)；）技術(shù)； 高級配電運行（高級配電運行（advanced Distribution Operation, ADO）技術(shù)；）技術(shù)； 高級輸電運行（高級輸電運行（Advanced Transmission Operantion, ATO）技術(shù)；）技術(shù)； 高級資產(chǎn)管理（高級資產(chǎn)管理（Advanced Asset Management, AAM）技術(shù)。）技術(shù)。高級配電運行仿真技術(shù)是高級配電運行技術(shù)的核心技術(shù)之一高級配電運行仿真技術(shù)是高級配電運行技術(shù)的核心技術(shù)之

28、一四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐24nREG電站和分布式REG并網(wǎng)系統(tǒng)是不可調(diào)度的隨機電源，微網(wǎng)系統(tǒng)是可調(diào)度的穩(wěn)定電源。n在REG并網(wǎng)系統(tǒng)等值電路中，對并網(wǎng)點而言，REG電源作為廣義負載元件處理。n在仿真分析時，把各種情況歸算為電源短路特性和廣義負載的變化，則各種類型REG并網(wǎng)系統(tǒng)可以用統(tǒng)一的等值電路表示?，F(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)3、高級配電運行仿真模型的基本思考、高級配電運行仿真模型的基本思考四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾?/p>

29、技術(shù)支撐25現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)4、高級配電運行仿真電路、高級配電運行仿真電路四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐26n電壓穩(wěn)定仿真電壓穩(wěn)定仿真 110kV傳輸線送端電壓對受端電壓的調(diào)整率；傳輸線送端電壓對受端電壓的調(diào)整率；110kV傳輸線送端電壓對傳輸線送端電壓對10kV母線電壓的調(diào)整率；母線電壓的調(diào)整率；110kV傳輸線送端電壓對傳輸線送端電壓對0.4kV母線電壓的調(diào)整率。母線電壓的調(diào)整率。n基波功率潮流仿真基波功率潮流仿真 110kV送端電壓功率角；送端電壓功率

30、角；110kV送端功率因數(shù)；送端功率因數(shù)；110kV傳輸線傳輸效率。傳輸線傳輸效率。n諧波潮流仿真諧波潮流仿真 110kV傳輸線受端對送端的諧波電壓串聯(lián)諧振系數(shù)；傳輸線受端對送端的諧波電壓串聯(lián)諧振系數(shù)；110kV傳輸線送端對傳輸線送端對10kV負載的諧波電流并聯(lián)諧振系數(shù)。負載的諧波電流并聯(lián)諧振系數(shù)?，F(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)5、仿真內(nèi)容、仿真內(nèi)容四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐27現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶

31、來的機遇與挑戰(zhàn)6、仿真流程、仿真流程四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐28 高壓輸電線路送端短路容量高壓輸電線路送端短路容量1467MVA ， ， ， ， ； ； ， ， ； 并聯(lián)補償電抗器參數(shù)并聯(lián)補償電抗器參數(shù)為121kV，25Mvar； 參數(shù)為參數(shù)為110kV/10kV，50MVA，短路電壓短路電壓17.98%，負載損耗負載損耗201.214kW； 參數(shù)為參數(shù)為10kV/0.4kV，2MVA，短路電壓短路電壓6%，負載損耗負載損耗19kW。143lkm10.214/xkm10.0292/rkm10.18/cfkm210l315lkm310.2/

32、xkm310.04/rkm21T31T現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)7 7、仿真對象參數(shù)、仿真對象參數(shù) 四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐2905101520253035404550-10-5051015廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S(MVA)電壓調(diào)整率ku2 %0.10.40.70.80.90.951超 前 0.1超 前 0.4超 前 0.7超 前 0.8超 前 0.9超 前 0.9505101520253035404550-15-10-5051015廣 義 負 載

33、 視 在 相 功 率 S(MVA)電壓調(diào)整率ku2 %-0.1-0.4-0.7-0.8-0.9-0.95-1超 前 -0.1超 前 -0.4超 前 -0.7超 前 -0.8超 前 -0.9超 前 -0.95110kV傳輸線送端電壓對受端電壓調(diào)整率（傳輸線送端電壓對受端電壓調(diào)整率（S=050MVA）現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)8 8、電壓穩(wěn)定仿真結(jié)果、電壓穩(wěn)定仿真結(jié)果四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐30現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償

34、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)8 8、電壓穩(wěn)定仿真結(jié)果、電壓穩(wěn)定仿真結(jié)果110kV傳輸線送端電壓對傳輸線送端電壓對10kV I段母線電壓調(diào)整率段母線電壓調(diào)整率 （ ， ，S=050MVA） 0123456789101112131415-30-20-10010203040廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S31(MVA)電壓調(diào)整率ku31 %0.10.40.70.80.90.951超 前 0.1超 前 0.4超 前 0.7超 前 0.8超 前 0.9超 前 0.950123456789101112131415-30-20-10010203040廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S31(MV

35、A)電壓調(diào)整率ku31 %-0.1-0.4-0.7-0.8-0.9-0.95-1超 前 -0.1超 前 -0.4超 前 -0.7超 前 -0.8超 前 -0.9超 前 -0.9531310SG S310.3G四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐31110kV傳輸線送端電壓對傳輸線送端電壓對0.4kV I段電壓母線電壓調(diào)整率段電壓母線電壓調(diào)整率（ S=050MVA） 00.10.20.30.40.50.60.70.80.911.11.21.31.41.5-40-20020406080廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S41(MVA)電壓調(diào)整率ku41

36、 %0.10.40.70.80.90.951超 前 0.1超 前 0.4超 前 0.7超 前 0.8超 前 0.9超 前 0.9500.10.20.30.40.50.60.70.80.911.11.21.31.41.5-40-20020406080廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S41(MVA)電壓調(diào)整率ku41 %-0.1-0.4-0.7-0.8-0.9-0.95-1超 前 -0.1超 前 -0.4超 前 -0.7超 前 -0.8超 前 -0.9超 前 -0.95410.1，G4141310，SG G S310.3，G現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補

37、償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐8 8、電壓穩(wěn)定仿真結(jié)果、電壓穩(wěn)定仿真結(jié)果32110kV傳輸線送端電壓功率角傳輸線送端電壓功率角05101520253035404550-10123456廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S(MVA)功率角0.10.40.70.80.90.951超 前 0.1超 前 0.4超 前 0.7超 前 0.8超 前 0.9超 前 0.9505101520253035404550-7-6-5-4-3-2-101廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S(MVA)功率角-0.1-0.4-0.7-

38、0.8-0.9-0.95-1超 前 -0.1超 前 -0.4超 前 -0.7超 前 -0.8超 前 -0.9超 前 -0.95現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐9 9、基波功率潮流仿真結(jié)果、基波功率潮流仿真結(jié)果33 110kV傳輸線送端功率因數(shù)傳輸線送端功率因數(shù)0510152025303540455000.10.20.30.40.50.60.70.80.91廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S(MVA)功率因數(shù)0.10.40.70.80.90.

39、951超 前 0.1超 前 0.4超 前 0.7超 前 0.8超 前 0.9超 前 0.9505101520253035404550-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.4廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S(MVA)功率因數(shù)-0.1-0.4-0.7-0.8-0.9-0.95-1超 前 -0.1超 前 -0.4超 前 -0.7超 前 -0.8超 前 -0.9超 前 -0.95現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐9 9、基波功率潮流仿真結(jié)

40、果、基波功率潮流仿真結(jié)果34110kV傳輸線效率傳輸線效率05101520253035404550020406080100120廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S(MVA)傳輸線效率p %0.10.40.70.80.90.951超 前 0.1超 前 0.4超 前 0.7超 前 0.8超 前 0.9超 前 0.9505101520253035404550-200-150-100-50050100廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S(MVA)傳輸線效率p %-0.1-0.4-0.7-0.8-0.9-0.95-1超 前 -0.1超 前 -0.4超 前 -0.7超 前 -0.8超 前 -0.9超

41、 前 -0.95現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐9 9、基波功率潮流仿真結(jié)果、基波功率潮流仿真結(jié)果35051015202530354045501.11.21.31.41.51.61.71.8廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S(MVA)h=5次諧波電壓放大倍數(shù)kU12,50.10.40.70.80.90.951超 前 0.1超 前 0.4超 前 0.7超 前 0.8超 前 0.9超 前 0.95110kV傳輸線受端對送端諧波電壓串聯(lián)諧振仿真（

42、以傳輸線受端對送端諧波電壓串聯(lián)諧振仿真（以5次諧波電壓為例次諧波電壓為例 ）051015202530354045501.11.151.21.251.31.351.41.451.51.55廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S(MVA)h=5次諧波電壓放大倍數(shù)kU12,50.950.981超 前 0.95超 前 0.98現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐1010、諧波潮流仿真結(jié)果、諧波潮流仿真結(jié)果36012345678910111213141500

43、.20.40.60.811.21.41.61.82廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S31(MVA)h=5次諧波電流放大倍數(shù)kIs31,50.10.40.70.80.90.951超 前 0.1超 前 0.4超 前 0.7超 前 0.8超 前 0.9超 前 0.95110kV傳輸線送端對傳輸線送端對10kV I段負載諧波電流并聯(lián)諧波仿真（以段負載諧波電流并聯(lián)諧波仿真（以5次諧波電流為例次諧波電流為例 ）051015202530354045501.41.61.822.22.42.62.8廣 義 負 載 視 在 相 功 率 S(MVA)h=7次諧波電壓放大倍數(shù)kU12,70.950.981超 前 0.95超 前 0.98現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐1010、諧波潮流仿真結(jié)果、諧波潮流仿真結(jié)果37現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)給無功補償技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn)四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐四、高級配網(wǎng)仿真是無功補償?shù)闹匾夹g(shù)支撐1111、主要結(jié)論、主要結(jié)論由電壓穩(wěn)態(tài)仿真結(jié)果可看