本文關鍵詞：VQC在變電站電壓無功調節(jié)的控制研究

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【摘要】：隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展,對電能的質量要求越來越嚴格,僅僅通過調節(jié)發(fā)電機端電壓、改變變壓器變比、投切電容器組等單一的操作已經不能滿足調壓要求,保證系統(tǒng)在電壓接更近額定值保持高功率因數(shù)運行已經成為各種控制方法的最終目標。本文提出將VQC嵌入到監(jiān)控系統(tǒng)中去,利用監(jiān)測到的電流、電壓等電網運行數(shù)據,經過處理分析,選擇控制策略,實現(xiàn)電壓無功的自動調節(jié)。本文介紹了常用的無功功率電源,發(fā)電機、調相機、電容器、靜止補償器和靜止調相機,闡述了單獨利用這些元件進行電壓調整的原理。通過對變電站電壓無功控制裝置的介紹,分析了變電站電壓無功控制的原理,提出了保證電壓、無功功率在合格的范圍以及優(yōu)化控制裝置的調節(jié)措施的控制目標,并設計了變電站電壓無功控制的實現(xiàn)方案。按電壓和無功的上、下限將電壓—無功平面劃分為九個區(qū)域,對九區(qū)圖控制策略的各個區(qū)域的控制進行了詳細的分析。根據系統(tǒng)的設計參數(shù)和目標,本文對電壓無功控制系統(tǒng)的裝置進行了選型,設計了控制裝置的主電路、模擬量采集電路、開關量輸入電路等。本文以110kV/10kV降壓變電站系統(tǒng)作為控制對像,采用MATLAB建立變電站系統(tǒng)模型,采用九區(qū)控制策略對VQC進行數(shù)字仿真,發(fā)現(xiàn)變電站通過電壓無功綜合控制使原本不在9區(qū)工作的狀態(tài)轉移到9區(qū)。通過仿真表明,基于九區(qū)控制策略的VQC能夠使電力系統(tǒng)在電壓接近額定值時,保持高功率因數(shù)運行,控制效果較好,性能穩(wěn)定。
【關鍵詞】：控制原理 電壓無功綜合控制 九區(qū)控制策略 MATLAB仿真
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM63
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 緒論14-30
• 1.1 選題背景14
• 1.2 電壓無功綜合控制的現(xiàn)狀14-15
• 1.3 無功功率負荷和無功功率損耗15-17
• 1.3.1 無功功率負荷15-16
• 1.3.2 變壓器的無功功率損耗16-17
• 1.3.3 傳輸線路上的無功功率損耗17
• 1.4 無功功率電源17-22
• 1.4.1 發(fā)電機17-18
• 1.4.2 電容器和調相機18
• 1.4.3 靜止補償器和靜止調相機18-21
• 1.4.4 并聯(lián)電抗器21-22
• 1.5 無功功率平衡22-23
• 1.6 電力系統(tǒng)中無功功率的最優(yōu)分布23-26
• 1.6.1 無功功率電源的最優(yōu)分布24-25
• 1.6.2 無功功率負荷的最優(yōu)補償25-26
• 1.7 電力系統(tǒng)的電壓調整26-29
• 1.7.1 調整電壓的必要性26
• 1.7.2 調整電壓的措施26-29
• 1.8 研究任務29
• 1.9 本章小結29-30
• 2 變電站電壓無功的自動控制30-44
• 2.1 電壓無功控制裝置的概況30-33
• 2.1.1 確定控制策略30-31
• 2.1.2 選擇電容器的投切方式31-32
• 2.1.3 電壓無功自動控制功能32-33
• 2.2 電壓無功控制的原理33-35
• 2.3 電壓無功自動控制的目標35-36
• 2.3.1 保證電壓在合格范圍內35
• 2.3.2 維持電力系統(tǒng)中的無功平衡35-36
• 2.3.3 優(yōu)化控制裝置的調節(jié)措施36
• 2.4 九區(qū)域控制策略36-40
• 2.5 無功調節(jié)判據流程框圖40-41
• 2.6 電壓無功自動控制的實現(xiàn)41-43
• 2.6.1 后臺VQC工作原理41-42
• 2.6.2 基本控制功能42
• 2.6.3 控制方式42
• 2.6.4 閉鎖和報警功能42-43
• 2.6.5 配置文件說明43
• 2.7 本章小結43-44
• 3 電壓無功自動控制裝置的設計44-62
• 3.1 系統(tǒng)的總體結構44
• 3.2 變電站VQC裝置硬件組成44-46
• 3.3 控制裝置主電路部分的設計46-54
• 3.3.1 補償電容器的選擇46-51
• 3.3.2 變壓器的選擇51-53
• 3.3.3 斷路器的選擇53
• 3.3.4 串聯(lián)電抗器的選擇53
• 3.3.5 放電線圈的選擇53-54
• 3.3.6 避雷器的選擇54
• 3.4 控制裝置主體部分的設計54-58
• 3.4.1 控制部分裝置的設計要求55-57
• 3.4.2 運行狀態(tài)的控制57-58
• 3.5 數(shù)據采集、處理與控制58-61
• 3.5.1 模擬量輸入58-59
• 3.5.2 開關量輸入59-61
• 3.5.3 開關量輸出61
• 3.6 本章小結61-62
• 4 變電站電壓無功仿真分析62-68
• 4.1 仿真環(huán)境介紹62
• 4.2 變電站MATLAB仿真分析62-67
• 4.3 本章小結67-68
• 5 總結及展望68-70
• 5.1 總結68
• 5.2 展望68-70
• 參考文獻70-74
• 致謝74-76
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果76

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本文編號：821814