本文關(guān)鍵詞：動態(tài)無功裝置優(yōu)化配置及其協(xié)調(diào)控制應(yīng)用研究

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【摘要】：由于能源分布和經(jīng)濟發(fā)展的不平衡,高電壓、大容量、遠距離輸電和大電網(wǎng)的互聯(lián)已經(jīng)成為世界各國現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢,如何保證電網(wǎng)的運行穩(wěn)定性及安全可靠性引起了國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。動態(tài)無功補償裝置的誕生和發(fā)展為實現(xiàn)這一目標提供了新的控制技術(shù)和有效手段。對于實際大型受端電網(wǎng),動態(tài)裝置對電力系統(tǒng)無功支撐效果很大程度上取決于其在電網(wǎng)中的配置點、容量的選擇以及與傳統(tǒng)電壓無功手段協(xié)調(diào)控制方法是否合理。本文分析了國內(nèi)外動態(tài)無功補償優(yōu)化問題研究的現(xiàn)狀及存在的問題,針對受端電網(wǎng)的實際特性展開研究,主要內(nèi)容及成果如下:從基本原理出發(fā),比較了典型動態(tài)無功補償裝置在提高電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性、輸電能力、暫態(tài)穩(wěn)定性等方面的功能特性,得出了它們各自的適用范圍。分析指出動態(tài)無功補償技術(shù)在提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性方面獨特的優(yōu)勢,為本文考慮系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的動態(tài)無功補償裝置安裝點、安裝容量的優(yōu)化配置打下理論基礎(chǔ)。以尋找動態(tài)無功補償裝置在電網(wǎng)中的配置點為出發(fā)點,考慮電力系統(tǒng)發(fā)生大停電事故的根本原因和動態(tài)無功補償裝置在暫態(tài)支撐方面具有獨特優(yōu)勢的實際特性,提出了考慮系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的動態(tài)無功補償裝置安裝點綜合優(yōu)化配置方法。首先對無功補償?shù)幕驹瓌t進行了探討,其次應(yīng)用擴展等面積法則求取可定量描述系統(tǒng)在特定擾動下暫態(tài)功角穩(wěn)定性的暫態(tài)穩(wěn)定裕度,利用該指標確定系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定薄弱區(qū)域作為無功優(yōu)化的待選位置;最后分析指出極限切除時間指標可在一定條件下近似衡量系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性,動態(tài)無功源可通過延長該指標進而提高系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性,據(jù)此指標的延長值確定最佳配置點。在無功分層分區(qū)平衡,無功電源就地補償基礎(chǔ)上,首先基于擴展等面積法則給出的暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標,提出了考慮系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的動態(tài)無功補償容量極限值確定方法,推導(dǎo)建立了系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標與無功補償容量之間的靈敏度關(guān)系。其次利用經(jīng)濟壓差法推導(dǎo)出傳輸無功產(chǎn)生的有功損耗與無功補償容量之間嚴格函數(shù)關(guān)系,求取使得系統(tǒng)在各種運行方式下有功損耗最小,電壓質(zhì)量最高對應(yīng)的動態(tài)無功容量區(qū)間。最后利用經(jīng)濟壓差確定的無功補償區(qū)間對穩(wěn)定裕度確定的極限值進行修正,達到兼顧改善系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性和降低有功損耗的目的。在動態(tài)無功補償裝置接入點、容量確定的基礎(chǔ)上,針對廠站內(nèi)部可連續(xù)調(diào)節(jié)的動態(tài)無功補償裝置與傳統(tǒng)離散電壓調(diào)節(jié)設(shè)備之間的協(xié)調(diào)配合問題,考慮動態(tài)無功裝置的實際特性,設(shè)計了基于系統(tǒng)不同運行狀態(tài)的變電站內(nèi)動態(tài)無功裝置與傳統(tǒng)無功電壓控制裝置在線靈敏度計算協(xié)調(diào)控制策略。設(shè)置一個死區(qū)模塊協(xié)調(diào)動態(tài)補償裝置與有載調(diào)壓變壓器運行,動態(tài)補償裝置與電容器組按照“離散設(shè)備基礎(chǔ)支撐,連續(xù)設(shè)備精細調(diào)節(jié)”的原則進行無功分配。該策略既最大限度發(fā)揮了動態(tài)無功補償裝置在快速抑制電壓波動的暫態(tài)支撐能力;又可效減少離散設(shè)備動作次數(shù),為暫態(tài)故障留下充足的無功儲備,實現(xiàn)快速、精確、經(jīng)濟的無功補償目標。最后,通過對實際電網(wǎng)的仿真計算,得到一套完整的動態(tài)無功裝置優(yōu)化配置以及與傳統(tǒng)電壓無功控制手段協(xié)調(diào)控制方案,驗證了本文方法的有效性和實用性,為工程決策提供了理論分析依據(jù)和具體的指導(dǎo)意見。
【關(guān)鍵詞】：動態(tài)無功補償裝置 無功優(yōu)化配置 暫態(tài)穩(wěn)定裕度 極限切除時間 經(jīng)濟壓差 協(xié)調(diào)控制
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM761.12
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 論文研究的背景和意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究的歷史和現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 動態(tài)無功優(yōu)化的基本概念13-14
• 1.2.2 動態(tài)無功裝置優(yōu)化配置研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 動態(tài)無功裝置與傳統(tǒng)電壓無功控制手段協(xié)調(diào)應(yīng)用研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 課題來源16
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容16-19
• 第2章 典型動態(tài)無功裝置的功能特點及比較分析19-27
• 2.1 引言19
• 2.2 典型動態(tài)無功裝置及其基本原理19-21
• 2.3 動態(tài)無功裝置的功能特點及比較分析21-24
• 2.3.1 動態(tài)無功裝置對于電網(wǎng)不同作用的比較分析22-24
• 2.3.2 分析比較的結(jié)論24
• 2.4 系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性與動態(tài)無功補償24-26
• 2.4.1 無功補償對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的作用25
• 2.4.2 提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的無功補償方式的探討25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 考慮暫態(tài)穩(wěn)定的動態(tài)無功補償點配置方法27-48
• 3.1 引言27
• 3.2 無功補償裝置配置的基本原則27-30
• 3.3 考慮系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的動態(tài)無功補償裝置配置點的選擇30-42
• 3.3.1 基于擴展等面積法則的暫態(tài)功角穩(wěn)定分析方法30-36
• 3.3.2 動態(tài)無功補償抑制暫態(tài)電壓失穩(wěn)機理分析36-40
• 3.3.3 考慮系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的動態(tài)無功補償點優(yōu)化配置40-42
• 3.4 仿真算例42-46
• 3.4.1 New England 39節(jié)點系統(tǒng)42-45
• 3.4.2 廣東電網(wǎng) 220 kV網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第4章 考慮暫態(tài)穩(wěn)定的動態(tài)無功補償容量配置方法48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 基于暫態(tài)穩(wěn)定裕度的動態(tài)無功補償容量極限值確定48-49
• 4.3 動態(tài)無功補償容量區(qū)間的經(jīng)濟壓差確定方法49-53
• 4.3.1 經(jīng)濟壓差法的基本概念49-52
• 4.3.2 基于經(jīng)濟壓差法的動態(tài)無功補償容量區(qū)間確定52-53
• 4.4 考慮系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的動態(tài)無功補償容量優(yōu)化配置53-54
• 4.5 算例分析54-57
• 4.6 本章小節(jié)57-58
• 第5章 動態(tài)無功裝置與傳統(tǒng)電壓無功控制手段協(xié)協(xié)調(diào)應(yīng)用研究58-67
• 5.1 引言58
• 5.2 協(xié)調(diào)控制目標及原則58-59
• 5.3 協(xié)調(diào)控制規(guī)則庫59-60
• 5.4 協(xié)調(diào)控制策略60-63
• 5.4.1 負荷點的無功功率對電壓變化的靈敏度61-62
• 5.4.2 協(xié)調(diào)控制策略62-63
• 5.5 仿真分析63-66
• 5.5.1 仿真模型及仿真條件63-64
• 5.5.2 穩(wěn)態(tài)運行仿真分析64-65
• 5.5.3 暫態(tài)仿真分析65-66
• 5.6 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論與展望67-70
• 參考文獻70-75
• 致謝75-76
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研情況76-77
• 發(fā)表學(xué)術(shù)論文76
• 科研情況76-77
• 附錄B New England 39節(jié)點系統(tǒng)數(shù)據(jù)77-78

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本文編號：1031697