合理优化电网无功补偿提高电能质量

论文 合理优化电网无功补偿提高电能质量 申请人： 学科（专业） ：电力系统及其自动化 指导教师： 2015 年 9 月 21 网网络络教教育育学学院院 毕毕 业业 设设 计计 ( (论论 文文) ) 任任 务务 书书 专 业 班 级 电 力 系 统 及 其 自 动 化 层 次 专 升 本 姓 名 朱 贤 学号 313091753142627 一、毕业设计（论文）题目合理优化电网无功补偿提高电能质量 二、毕业设计（论文）工作自 2015 年 6 月 26 日起至 2015 年 9 月 28 日止 三、毕业设计（论文）基本要求： 指导教师： 网网络络教教育育学学院院 毕业设计毕业设计 ( (论文论文) )考核评议书考核评议书 指导教师评语： 建议成绩：指导教师签名：年月日 答辩小组意见： 负责人签名年月日 答辩小组成员 毕业设计（论文）答辩委员会意见： 负责人签名：年月日 21 论文题目：合理优化电网无功补偿提高电能质量论文题目：合理优化电网无功补偿提高电能质量 学科（专业）学科（专业） ：电力系统及其自动化：电力系统及其自动化 申申 请请 人人 ：朱贤：朱贤 指导教师：徐正红指导教师：徐正红 摘摘要要 随着我国经济的不断发展 ，人们的生活水平日益提高，对生活 质量的要求越来越高， 对于电力的需求无论从质量还是数量上都在增 长，尤其是对电能质量提出了更高的要求。 用户对电能质量主要从电 压质量、供电可靠性、谐波等指标进行考察 。电能质量不但关系到 电网的安全，同时关系到电网的经济性，对于用户安全用电以及用电 设备的寿命有着非常重要的作用 。过去我们进行的无功补偿工作受 资金、人员、技术等制约，只是小规模的进行，不能全面考虑，系统 地规划。为了提高输电设备的效率，降低无功功率的损失，需要对配 电系统进行无功补偿 ，以保证电网安全经济稳定运行 。 在电力系统中，用电设备多呈感性，且功率因数较低，从而导致 电网中产生大量的无功功率，降低了我区农村供电所电网质量。 根据 我甘州区农网的特点就偏远地区供电所的无功补偿存在的问题， 从无 功补偿方式的选择，补偿容量的确定，来优化无功补偿方案，提高供 电质量，降低线路损耗。本文深入浅出地介绍了实际生产当中无功功 率的产生及其危害，无功补偿的概念、原理以及无功补偿的意义、原 则、方式等，并提出了农村电网的补偿方案及补偿容量的确定方法， 为农村电网无功配置提供了一定的参考依据。 关关 键键 词词：农村电网；无功补偿；原则；供电所；无功补偿；农村电网；无功补偿；原则；供电所；无功补偿； 论文类型：研究报告论文类型：研究报告 目目录录 1 绪论.6 1.1 研究背景、概况及意义6 1.1.1 背景及概况.6 1.1.2 选题意义.7 1.2 研究主要内容7 1.3 研究步骤、方法及措施7 2 电网无功补偿.8 2.1 电网无功补偿的原理和特征8 2.2 电网无功补偿的原则8 2.3 电网无功补偿的发展概述9 2.4 无功补偿的意义10 2.5 电网无功补偿方式的选择10 2.6 电网无功补偿的方法及装置11 3 电网电能质量改善及实例.13 3.1 电网无功补偿提高电能质量的途径13 3.2 无功补偿提高电网电能质量的意义13 3.3 甘州区各乡镇较偏远供电所农网的特点13 3.4 供电所无功补偿存在的问题14 3.5 偏远供电所无功损耗分布14 4 效果对比与几点说明.15 4.1 效果对比15 4.2 几点说明15 致谢.16 参考文献.17 21 1 1绪论绪论 1.1 研究背景、概况及意义 1.1.1 背景及概况 我国电力工业向来重视有功负荷、有功电量，轻视无功负荷和无功电量。一 方面是由于长期缺电，满足有功需要都来不及， 顾不上无功问题；二是由于认识 上的偏差，认为有功电量才是用能源换来的， 而无功不是能源；三是认为无功数 量不大，或者说只有工业企业有无功，而居民生活用电没有无功问题。现在，随 着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，各种电器设备走入了百姓的家 庭，再者，地方政府大力进行招商引资， 优惠的投资政策吸引了大量的企业投资 建厂，加上地方乡镇工副业和民营企业的迅速崛起，造成广大农村电网无功缺口 日益加大， 虽然， 这个问题已经开始受到重视。 随着国民经济的发展， 节能降耗， 减少生产成本是企业追逐的目标。但电力系统中存在着大量的无功负荷，这些无 功负荷来自电力线路、电力变压器以及用户的用电设备。系统运行中大量的无功 功率将降低系统的功率因数，增大线路电压损失和电能损失，严重影响着电力企 业的经济效益。 解决这些问题的一个有效途径就是进行无功补偿， 提高功率因数。 功率因数的提高，不仅能提高供电设备的供电能力，而且可以降低电力系统中的 电压损失，减少电压波动,改善电能质量，降低电能损耗，从而节省电力，提高 企业的经济效益。 所以无功功率补偿在电力配电系统中处在一个不可或缺的重要 位置。无功补偿实质上是一个多目标、多约束的问题 ,可分为数学建模和算法优 化两部分。 1.1.2 选题意义 1）理论意义：电力系统中存在着大量的无功负荷，这些无功负荷来自电力 线路、电力变压器以及用户的用电设备。系统运行中大量的无功功率将 降低系统的功率因数，增大线路电压损失和电能损失，严重影响着电力 企业的经济效益。解决这些问题的一个有效途径就是进行无功补偿，提 高功率因数。 2）现实意义：根据农网负荷的多样性与复杂性，开发无功优化软件，通过 调节各种控制设置，以满足多指标达到最优。文章基于对无功优化软件 的应用，提出线路的最佳补偿方案和典型补偿模式。 1.2 研究主要内容 1）通过文献阅读与资料查找，明确 “电网无功补偿”概念，知道电网无功 补偿的相关理论，及前人关于“电网稳定性”做了哪些研究； 2）结合张掖市本地区现有电网的无功补偿资料 ， 分析提出电网无功补偿的 优化及提高电能质量。 1.3 研究步骤、方法及措施 第一步：电能质量问题分析 第二步：发展电能质量控制器 第三步：与电力公司合作，开展应用推广研究。 很长一段时间，只是关心有没有电的问题，即供电的可靠性； 20 世纪后半世纪, 国内电力企业和有关学术组织不得不对电能质量标准作 出较大的修订补充。 传统的电能质量只包含频率、电压和可靠性(即不断电)三个方面。随后,部分 事故和用户投诉使人们认识到电网中的谐波和三相不平衡现象的严重危害性。 此后,电压波动和闪变也已引起足够重视,在电能质量标准内也已列入此项内 容。 2000 年以前，我国对电能质量已先后颁布了几个国家标准 , 对电压允许偏 差、电压允许波动和闪变、电网谐波、三相电压允许不平衡度、电力系统频率允 许偏差等作出了明确的规定。 目前和将来，推广电能质量体系的实际应用，进一步研究电能质量的分析方 法和控制措施。 21 2 2 电网无功补偿电网无功补偿 2.1 电网无功补偿的原理和特征 电网输出的功率包括两部分： 一是有功功率； 二是无功功率。 直接消耗电能， 把电能转变为机械能，热能，化学能或声能，利用这些能作功，这部分功率称为 有功功率；不消耗电能，只是把电能转换为另一种形式的能， 这种能作为电气设 备能够作功的必备条件，并且，这种能是在电网中与电