PPT《天津理工大学中环信息学院》

四、无功功率的平衡 系统中功率平衡:ΣQGC- ΣQL- ΔQΣ=0 电源:ΣQGC=ΣQG+ΣQC=ΣQG+ ΣQC1 + ΣQC2 + ΣQC3 发电机 调相机 电容器 静止补偿器 负荷: 未改善 COSΦ=0.6-0.9 规程规定不低于0.9,可按此取QL 损耗: ΔQΣ = ΔQT + ΔQX + ΔQb 变压器 线路电抗 线路电纳 无功备用:为最大无功负荷的7%--8% 注意: 系统中无功率平衡的前提是系统的电压水平正常 无功不足时应就地补偿

第二节电力系统无功功率的经济分布

一、无功功率电源的最优分布 无功经济分布 无功电源的最优分布―等网损微增率 无功负荷的最优补偿―无功经济当量 目标函数:ΔPΣ=ΔPΣ(QGi) 目的:降低网络中的有功损耗 等约束条件: 不等约束条件: 拉格朗日函数: 最优分布――求拉格朗日函数的极值: 可改写为: 无功网损微增率 有功网损微增率

二、如何进行无功功率最优分布的计算 一般的原则是: 计算潮流分布 按有功最优分布结果给出各节点(除平衡节点外)的P 给出P、Q节点的Q 给出P、U节点的U 计算网损微增率 由潮流计算得各无功电源点的λ值λ0时,减少该电源的Q,可降低网损 进行调整 重设电源节点的无功QGi和PU节点的电压,进行潮流计算,求总网损、网损微增率,判断平衡节点的P,直到P最小 当ΔPΣ不再减小时,各节点网损微增率未必相等,因为受不等条件限制 例题:如图,有功功率两电厂均分,求最优无功分配 解: 按网损等微增率准则确定无功功率分配: 由功率平衡条件得: 联合求解得:Q1≈0.248,Q2≈0.688 不计无功网损修正时: 得:Q1≈0.268,Q2≈0.670

三、无功功率负荷的最优补偿 负荷的自然功率因数 电动机容量不能太大(重要措施) 限制电动机的空载运行 同步电机代替异同步电机(收、发) (补偿前0.6-0.9) 最优补偿 补偿容量的确定 补偿设备的分布 补偿顺序的选择 规划阶段 年节约费用: β为单位电能损耗价格(元/kw・h),τmax最大负荷损耗小时数 装设补偿设备的投资费用: α为折旧维修率,γ投资回收率,KC为单位 容量补偿设备投资(元/kvar) 结论 最有网损微增率(也称无功经济当量) 最优网损微增率准则: 只有在网损微增率具有负值且小于req的节点设置 先后顺序:以网损微增率的大小为序,首先从 最小的开始

第三节电力系统的电压调整

一、电力系统电压偏移的原因及影响 无功充足―电压水平较好的必要条件,不是充分条件 调压―――合理分布无功,维持电压质量 原因(随运行方式的改变而改变) 由于R很小,ΔU主要受Q的影响 负荷大小的变化 电力网阻抗参数的变化(设备故障或检修退出) 电力系统接线的改变 偏移的影响 电压过低 发电机:U K,δJ,IJ→发电机过热 异步电机:U K,转差率σJ,各绕组IJ,温升J,μ K,寿命K,出力P K,起动过程长→烧电机 电炉:P∝U2 电灯:亮度和发光效率大幅下降 电压过低 设备绝缘受损 变压器、电动机铁芯饱和,损耗J,寿命K 白炽灯寿命大为缩短 严重时,无功不足,电压崩溃 电力系统允许的电压偏移 35KV及以上电压供电的负荷±5% 10KV及以下电压供电的负荷±7% 低压照明负荷 +5%―-10% 农村电网 +5%―-10% 事故状态下,允许在上述基础上再增加5%,但正偏移不超过+10%

二、中枢点的电压管理 电压中枢点的选择 集中负荷的母线作为电压中枢点 大型发电厂的高压母线 枢纽变电所的二次母线 有大量负荷的发电厂母线 中枢点电压与负荷的关系 适应:线路长,负荷变化大 方式: 难易程度:实现较难 有时中枢点电压不能满足要求,见书上P226-227的例子 中枢点电压调整方式 逆调压 最大负荷时提高中枢点电压1.05UN 最小负荷时降低中枢点电压1.00UN 适应:线路不长,负荷变化不大 方式: 难易程度:最易实现 顺调压 最大负荷时允许中枢点电压低一些1.025UN 最小负荷时允许中枢点电压高一些1.075UN 适应:中型网络,负荷变化缴小 方式:保持在较线路额定高2%-5% 难易程度:较易实现 常调压