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电力系统分析(地方无功补偿)课程设计
地方网的特点电压低、线路短、输送功 率小,在潮流计算中可以采取下列简化:
1、等值电路不计导纳,即等值电路只有阻 抗支路; 2、不计阻抗中的功率损耗,即元件的首端 功率等于末端功率; 3、不计电压降落的横分量; 4、在计算中,可用额定电压代替实际电压。
两类过程
简单辐射形网络的潮流计算有 两类基本过程。 •过程1: 已知同一端的功率和电压, 求另一端功率和电压; •过程2: 已知始端电压、末端功率, 求始端功率、末端电压(以此居 多);或已知末端电压、始端功率, 求末端功率、始端电压。
五、验证补偿后经济性
1、原始电网存在的问题:网损耗、末端电压、上 网功率因数等数据。 2、补偿后电网的经济性:网损率、上网功因数、 投资费用、回收年限等数据。 总结补偿后经济性,综合考虑上网功率因数、 网损率、年运行费用说明地方电网经过无功补偿 后的改善情况。
潮流计算的方法及优缺点
1、计算机算法 (计算机算法指的是通过建立 数学模型、确定解算方法、 制订框图、编制程序。) 优点:计算比较复杂的网络 模型, 缺点;许多原始数据,还是 要靠手动获得。
方案的初步选择
1、先对四种方案进行定性分析,初步选 出两种方案 2、对初步选出的两种方案进行定量计算 3、根据计算结果,对这两种方案进行经 济性比较 4、选出最佳方案
1
电力系统经济运行的基本要求是:在电力系统 保证正常可靠运行, 保证电能质量的前提下,尽量提高电能生产和输送 的效率,降低供电成本. ΔA = ΔPt(kW〃h) (1)变动损耗:与电力网输送的功率成正比,约占 网损的80%, (2)固定损耗:与电力网元件两端的电压成正比, 约占网损的20%。
(1)利用电力系统潮流计算分析当前电网存 在的问题。 (2)设计无功补偿方案。 (3)无功补偿装置的选择。 (4)电压无功综合控制方案的制定 (5)补偿后的经济性分析
三、系统各元件参数表: 表一:变压器参数
变压器 型号 短路损耗 (PK)W 13730 空载损耗 (P0)W 1880 阻抗电压 Uk% 5.5 空载电流 I0 1.7
潮流计算的方法及缺点
2、手算方法 优点:通过手算可加深对物 理概念的理解。 缺点:循环电流(功率)产 生于环网中变压器变比的不 匹配。
电力系统潮流计算:在 给定的稳态运行条件下确定 电力系统的运行状态(包括 母线电压相量,网络中的功 率分布和功率损耗)。
开式网的潮流计算
开式网的潮流分布计算的步骤:
方案的进一步确定:
大方式: OⅠ - OⅡ 5.5800 - 4.5000 n 1.8<5年 F - FⅡ 14.268 - 14.859 Ⅰ 小方式: OⅠ - OⅡ 3.1500 2.5200 n 0.12 5年 F - FⅡ 15.363 2 12.695 2 Ⅰ
电力网的功率损耗主要产生在输电 线路和变压器上。 一部分损耗与传输功率有关,主要 产生在线路和变压器的串联阻抗上,称 为变动损耗,这部分损耗占比重较大; 另一部分损耗仅与电压有关,产生 在线路和变压器的并联导纳上,称为固 定损耗,如变压器的励磁损耗和线路的 电晕损耗。 据统计,电力系统有功功率损耗最 多可达到总发电量的20%—30%,这大大 增加了发电和输配电设备的容量,造成 了动力资源的浪费、电能成本的提高, 进而影响整个国民经济。
四种方案的初步确定
方案一:B、C、D三点同时补(不满补) 大方式运行,补偿量620kvar, 分别为B点补120kvar,C点补300kvar,D点补 200kvar 小方式运行,补偿量350kvar,分别为B点补 70kvar,C点补160kvar,D点补120kvar 方案二:C、D两点同时补 大方式运行,补偿量500kvar,分别为C点补 300,D点补200 小方式运行,补偿量280,分别为C点补160, D点补120
SJL1000/10
SJL1600/35
20000
3050
6.5
1.5
系统各元件参数表: 表二:架空线路参数
线路型号
LGJ-50 LGJ-35
电阻Ω/kM
0.65 0.85
电抗Ω/kM
0.42 0.37
LGJ-25
1.07
0.37
四、无本概念 各种补偿方案的特点 并联电容器补偿的四种具体方案 提出四种及以上方案,按照工程设计思想进行论 证,初步筛选出两种方案进一步论证。 • 采用试补法,在补偿点处试补无功功率,再算潮 流,确定补偿后的末端电压、上网功率因数、地 方电网的网损率、年运行费用等,进行经济性及 可行性比较,确定最终无功补偿方案。
通过本学年对电力系统分析的 学习,我深知电力系统分析对电力 行业的重要性。因此对我本课程有 以下观点: 一、未能接触计算机运算; 二、互动机会过于少; 三、多了解课外的知识; 四、播放有关电力系统的教片; 五、创新。
谢
谢
谢
方案的分析
方案一、方案二:则对末端电压水平提高较明 显,上网功率因数、网损率降低也较明显,所 以初步选择这两个方案,并对这两个方案进行 定量分析。 方案三:虽然对末端电压水平有所提高,上网 功率因数、网损率有所降低,但一次投资太大, 所以该方案不可取。 方案四:虽然补偿量少了,一次投资不大,但 对末端电压水平提高不明显,上网功率因数、 网损率降低不明显,所以该方案不可取。
过程1:从已知功率、电压端,用 公式齐头并进逐段求解功率和电压。
1
2
3
4
V4 (已知)
1
求功率
求功率 求电压
求功率 求电压
S4(已知)
计算终点
求电压
计算起点
图:已知同一点电压和功率求辐射形网络潮流
过程2: 总结为“一来、二去”共两步,一 来即:设所有未知电压节点的电压为线路额定 电压,用公式从已知功率端开始逐段求功率, 直到推得已知电压点的功率;二去即:从已知 电压点开始,用推得的功率和已知电压点的电 压,选用公式,往回逐段向未知电压点求电压。
1、根据电力网接线图求各元件参数,并作 出等值电路 图,化简等值电路; 2、具体的做法是:即假设网络全网电压额 定,计算电力网中各变电所的运算负荷和各 电源的运算功率,并将其接至相应节点,从 而消去变压器阻抗支路和所有导纳支路,化 简后的等值电路中至包含了线路阻抗、运算 负荷和运算功率; 3、求功率分布; 4、求电压分布。
地方电力系统无功补偿
指导老师:尹 学 虹 生: @@@
地方电力系统无功补偿设计项目
一、原始资料 二、设计任务 三、系统各元件参数表 四、无功补偿方案 五、验证补偿后经济性 六、感受及建议
一 、原始资料 在某一实际地方电力系统中,有一电厂,装机容量为3×800KW, 功率 因数0.8常年可发。一条10KV线路向本地方负荷供电,另一条 35KV 线路与主系统相联,将多余电力送入主系统或从主系统受电。 原电力系统电源及负荷点情况,简化后的接线图如下:
1 V1 (已知) 求功率 求电压
2
3
4 S4(已知)
求功率 求电压
求功率 求电压
计算起点 计算终点
图: 已知一点电压、另一点功率求辐射形网络潮流
电力系统的调压
单击此处编辑母版标题样式 电力系统的调压
电压是电力系统电能质量的一个重要指标。 对电压质量的衡量,是以电压偏移是否超过 允许值为标准。保证电压偏移在允许的范围 内,是电力系统运行的主要任务之一。 调整电压的目的: 保证供给用户用电设备的电压不超过允 许的偏移范围是电力系统电压调整的基本目 的。
注:图中,负荷的单位为(kW+jkvar),括号外为最大负荷,括号内为最小负荷。
按规定,送入主系统功率的功率因数不得 高于0.8,否则罚款0.01元/kvar· h,本地方电 压水平不得低于额定电压的5%,为此,该地 方电网管理机构决定进行无功补偿、及电压无 功的综合控制来提高供电质量和经济效益。
二、设计任务
四种方案的初步确定
方案三:B、C、D三点同时补(满补) 大方式运行,补偿量774kvar,分别为 B点补171kvar、C点补346kvar、D点补 257kvar 小方式运行,补偿量483kvar,分别为 B点补107kvar、C点补216kvar、D点补 160kvar 方案四:一点补 大方式运行,即D点补257kvar 小方式运行,即D点补160kvar
对初步选择的两种方案 列表进行经济性比较
表一:三点补偿(大方式补620kvar 小方式补350kvar)
运行方式
cos U D (k V ) (%) Q(k var) O(元) F (万元)
0.830 10.102 8.008 162.497 55800 14.859
大方式
小方式
0.818
10.065
7.289
99.710
31500
12.695
对初步选择的两种方案 列表进行经济性比较
表二:两点补偿(大方式补500kvar 小方式280kvar)
运行方式 大方式 小方式
cos U D (kV) (%) Q(k var) O(元) F (万元)
0.852 0.850 10.030 10.022 8.080 8.286 278.927 279.748 45000 25200 14.268 15.363
所以选择方案一
做潮流计算,为了假设一个合适的电压,跟计算 机成了“形影不离”的好朋友。接下来,无功补偿, 为了最大限度满足经济运行,采取试补法。让计算量 达到了一个高潮,功夫不负有心人,最后我们还是成 功地找到了相对较佳的方案,即方案一(三点不满 补)。
计算中遇到的问题
一、潮流计算,很需要耐心与细心,因为潮流计算是 “牵一发而动全身”的,即一点算错,步步皆错。 二、无功补偿 ①方案的初步确定,有种无从下手的感觉,因为刚开 始思路不太明确。经过老师的耐心指导,同学们的 帮助,才恍然大悟。 ②方案的初步选择,我们首先是定性地分析,选出两 种方案,对这两种方案要用数据证明,所以对这两 种方案进行定量分析。