電力系統(tǒng)分析12-2

華南理工大學(xué)電力學(xué)院張勇軍2007年3月PART12-2電力系統(tǒng)分析

ElectricPowerSystemsAnalysis

1第十二章電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調(diào)整

ReactivePowerBalanceandVoltageRegulation電力系統(tǒng)的無功功率平衡電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的措施212-3電壓調(diào)整的措施ReactivePowerBalanceofPowerSystems3電壓調(diào)整的措施發(fā)電機(jī)調(diào)壓改變變壓器變比調(diào)壓利用無功功率補償調(diào)壓版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施4發(fā)電機(jī)調(diào)壓發(fā)電機(jī)端電壓由勵磁調(diào)節(jié)器控制，可以根據(jù)運行情況調(diào)節(jié)勵磁電流來改變其機(jī)端電壓。端電壓Vg↑(↓)則無功出力Qg↑(↓)

，因而其調(diào)壓能力受其無功功率極限限制。小型電力網(wǎng)調(diào)壓宜采用發(fā)電機(jī)節(jié)點逆調(diào)壓。大型電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)調(diào)壓僅是輔助性手段。版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施5改變變壓器變比調(diào)壓普通變壓器（無載調(diào)壓變壓器）有載調(diào)壓變壓器ULTCUnder-Load-Tap-ChangeTransformer版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施6降壓變壓器分接頭的選擇變壓器變比:k=V1t/V2N版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施VoltageLoss高壓繞組分接頭電壓低壓繞組額定電壓7普通的雙卷變的分接頭選擇版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施UnderMax.LoadsUnderMin.Loads高壓繞組分接頭電壓平均值根據(jù)V1t.av值可選擇一個與它最接近的分接頭。然后根據(jù)所選取的分接頭校驗最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時低壓母線上的實際電壓是否符合要求。8版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施例12-3Smax=（28＋j14）MVASmin=（10＋j6）MVA

V1max＝110kVV1min＝113kV

要求低壓母線的電壓變化不超出（6～6.6）kV的范圍，試選擇分接頭。9解版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施先計算最大/最小負(fù)荷時變壓器的電壓損耗假定在最大/最小負(fù)荷時低壓側(cè)V2max＝6kV和V2min＝6.6kV，則取算術(shù)平均值V1tav=107.5kV

10續(xù)解可見所選分接頭是能滿足電壓要求的。版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施選最接近的分接頭V1t=107.25kV并校驗低壓母線的實際電壓11升壓變壓器分接頭的選擇k=V1t/V2N版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施降壓變升壓變V2為變壓器低壓側(cè)的實際電壓或給定電壓；V1為高壓側(cè)所要求的電壓。

12版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施例12-4（自學(xué)）與例12-3相比方法有何不同？13普通變壓器的調(diào)壓特點采用無載調(diào)壓的變壓器進(jìn)行調(diào)壓，不可能改變電壓損耗的數(shù)值；如果最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時的電壓變化幅度超過了分接頭的可能調(diào)整范圍，或者調(diào)壓要求的變化趨勢與實際的相反（例如逆調(diào)壓時），則無法滿足調(diào)壓要求。版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施14有載調(diào)壓變壓器的調(diào)壓特點在帶負(fù)荷運行條件下可隨時根據(jù)需要來調(diào)壓；檔位多，調(diào)節(jié)范圍大；應(yīng)用中一般要限制其檔位過于頻繁的調(diào)節(jié)；版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施可采用無功優(yōu)化控制系統(tǒng)(ORPC)或者電壓無功控制系統(tǒng)(VQC)來調(diào)整其檔位（變比）。一二三四五15利用無功功率補償調(diào)壓版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施補償前

補償后

16線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-3電壓調(diào)整的措施補償前

補償后

1712-4調(diào)壓措施的應(yīng)用ApplicationofVoltageRegulationMeasure18版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用系統(tǒng)擁有的無功功率電源必須滿足在正常電壓水平下的無功功率要求。利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓不需要增加費用。但是調(diào)壓時發(fā)電機(jī)的無功出力不應(yīng)超過允許限值。當(dāng)系統(tǒng)無功功率供應(yīng)比較充裕時，各變電所的調(diào)壓問題可通過選擇變壓器的檔位來解決。調(diào)壓措施的合理應(yīng)用12-4調(diào)壓措施的應(yīng)用19版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用續(xù)12-4調(diào)壓措施的應(yīng)用系統(tǒng)無功不足時不宜采用調(diào)整變壓器分接頭的辦法來提高電壓！并聯(lián)電容器補償既可提高電壓，又可降低系統(tǒng)網(wǎng)損。串聯(lián)電容器補償較少使用。通常電力系統(tǒng)需要結(jié)合多種方式進(jìn)行調(diào)壓。20版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-4調(diào)壓措施的應(yīng)用在電力系統(tǒng)無功電源較為充裕的情況下，通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓、調(diào)整變壓器抽頭變比、改變無功補償裝置的出力等措施來調(diào)整無功潮流，使得系統(tǒng)電壓值達(dá)到合格值、同時全網(wǎng)有功損耗最小。電力系統(tǒng)無功優(yōu)化Definition21版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用12-4調(diào)壓措施的應(yīng)用電力系統(tǒng)無功優(yōu)化規(guī)劃：按經(jīng)濟(jì)性和安全性的要求來確定系統(tǒng)的最佳補償?shù)攸c及相應(yīng)容量，可以避免無功電源建設(shè)的盲目性。無功優(yōu)化調(diào)度（控制）：優(yōu)化電網(wǎng)的無功潮流分布，并降低電網(wǎng)有功損耗和電壓損耗，從而提高電壓水平，使得用電設(shè)備安全可靠地運行。兩個層次22版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用無功優(yōu)化的控制變量12-4調(diào)壓措施的應(yīng)用無功補償裝置的投入組數(shù)（容量）可調(diào)變壓器的抽頭檔位（變比）發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓幅值

23版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用無功優(yōu)化調(diào)度模型12-4調(diào)壓措施的應(yīng)用經(jīng)典的無功優(yōu)化調(diào)度模型是以網(wǎng)損最小化為目標(biāo)函數(shù)：24版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用無功優(yōu)化調(diào)度的約束條件12-4調(diào)壓措施的應(yīng)用潮流方程等式約束不等式約束：QCi.min

QCi

QCi.max,i

NCQGj.min

QGj

QGj.max,

j

NGKe.min

Ke

Ke.max,

e

NT

Vi.min

Vi

Vi.max,

i

NB其中為QCi節(jié)點i的無功補償容量，QGj為發(fā)電機(jī)節(jié)點j注入無功，Ke為第e臺有載調(diào)壓變壓器的變比，Vi為所有節(jié)點i的電壓幅值

25版權(quán)所有者：張勇軍未經(jīng)書面允許，他人不得使用本章小結(jié)系統(tǒng)的運行電壓水平同無功平衡密切相關(guān)