华 北 电 力 大 学开题报告.docx
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华北电力大学开题报告
华北电力大学(开题报告)
华北电力大学
工程硕士研究生
选题报告及论文工作计划
研究生姓名李海霞学号1102301336
院(系、所)电气与电子工程学院
学科、专业电气工程或电子与通信工程
学校指导教师赵成勇专业技术职务
企业指导教师丁宏林专业技术职务
入学日期2011年5月
2012年8月17日
拟选论文题目:
清油河地区10KV无功分散补偿研究
选题报告会地点:
选题报告会日期:
年月日
清油河地区10KV无功分散补偿研究
一、选题背景及其意义
随着电力系统的发展和电力用户自动化水平的提高,电气设备对电源电压质量的要求越来越高。
波动性负荷造成的局部电网电压不稳和功率因数恶化严重威胁着高自动化水平设备的电气寿命,制约着企业生产效率的提高。
电力系统无功功率的调节影响到系统的功率因数、电压水平和负荷平衡,因而是电力系统运行中的一个重要问题。
随着配电系统负荷日益增长,无功需求也相应增加。
补偿电力系统无功、稳定系统电压、改善系统功率因数,己成为广大用户的迫切要求和电力系统自动化领域的研究方向之一。
而随着配电系统负荷日益增长,无功需求也相应增加,并越来越依赖于安装在配电线路上的并联电容器来满足无功需求。
目前,我国配电网无功补偿通常在专用变压器低压侧(0.4kV侧)进行。
但大量分散的公用变压器低压侧不便于装设补偿装置,因无法实现自动投切,会因管理困难不能防止过补偿和电压升高损坏电容器和其他设备造成隐患。
因此,配电网的补偿度就受到限制,使得配电网存在较大的降损空间。
在10kV配电网采用杆上无功补偿方式,即将户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上,以进一步提高配电网功率因数,达到降损升压的目的。
这种无功补偿方式与在各公用变压器低压侧分散补偿方式相比,有着补偿装置集中,设备利用率高,便于管理和维护的优点,而且能弥补公用变压器低压侧缺少无功补偿的缺陷,减少了大量无功的沿线传输,可以直接连接于主干线和较大的分支线上,尤其是在线路较长(5km以上)功率因数较低(0.9以下)的配电线路上。
在负荷侧进行杆上无功补偿,其效益将相当明显。
但如何确定补偿地点和容量,使线损或年支出费用尽可能少,同时又不会显著增加运行的维护工作量,达到安全可靠运行目的是一个有意义的课题。
具体到清油河地区,其10kV配电线路广泛采用大树干、多分支的单向辐射型供电方式。
这些线路的特点是负荷率低,负荷季节性波动大,配电变压器的平均负荷率低,供电半径长,无功消耗多,功率因数低,线路损耗大,末端电压质量差。
基于以上分析,对于清油河地区无功分散补偿研究是十分必要的。
这样不仅可以改善配电网长期处在无功不足的状态下运行的现状,而且可以提高电力线路的运行性能,降低电能损耗,提高供电网络的电压质量。
二、国内外研究动态
1.配电网无功补偿的方案研究综述
配电系统的各种无功补偿方式如图1所示。
四、研究方案及难点
针对上述研究内容,本文拟采取以下研究方案:
(1)为了改善10kV配电网长期处在无功不足的状态下运行的现状,提高电力线路的运行性能,降低电能损耗,本文结合清油河地区的实际情况,对并联电容器补偿原理、补偿容量、安装位置等进行了分析,确定柱上无功自动补偿方式,使之达到最佳补偿效果。
(2)新型配电线路分散式无功优化补偿系统,把无功补偿装置的测控单元与补偿单元长距离分割开,测控点位于线路首端,补偿点位于线路中的1个点或几个点。
线路中多个负荷节点安装补偿设备只需一套测控单元,可以节约设备投资。
(3)为使配电线路上的无功潮流的分布趋于最合理、最经济,效益达到最佳,本文的无功补偿系统欲采用基于灵敏度的最佳补偿位置的确定和基于现代智能优化方法的配网电容器投切算法的研究。
研究工作的难点主要体现在:
传统的无功补偿系统的不足主要为:
在配电线路补偿中尤其是在远距离线路的无功补偿中,由于补偿装置是向安装点线路两端(电源端和负荷端)输送无功功率,这势必有一定量的无功功率朝着电源端反送,容易导致测量点电源侧过补偿,不仅加大线损,而且会使得电压过高,导致补偿电容器及其他设备损坏。
另外,控制器通常不能很好地反映线路全局的负荷情况,并且由于每一组并联电容都设有一套控制器,成本投入较大。
为了克服上述不足,本文提出了新型配电线路分散式无功优化补偿系统把传统补偿装置中集成在一起的测量控制单元和投切执行单元分离开,利用GPRS无线数据传输单元联络,实现远距离控制无功补偿单元的自动运行,并引入了基于灵敏度的最佳位置选择和基于遗传算法的全局优化控制算法,能够根据配电系统潮流实时优化分析,确定系统中无功补偿设备的投切策略,综合考虑设备的运行费用。
五、预期成果和可能的创新点
(1)创建新型配电线路分散式无功优化补偿系统
该系统由测量控制单元、GPRS无线数据传输单元、投切执行单元和无功补偿单元4个部分组成,其结构图如图2所示。
该系统的测量控制单元利用电压,电流互感器从电网中检测各种电能数据,经过信号转换、运算、分析和控制决策,最后由控制器发出数字投切指令,无线数据传输单元将控制器发来的投切指令信号,通过GPRS网络给馈线终端,经过信号转化,将数字信号变成为电信号,驱动需要补偿点的投切执行单元。
GPRS无线数据传输单元是实现系统达到四遥(遥测、遥信、遥调和遥控)的关键,并可与变电站或者调度中心的后台软件相配合,对线路上的各种信息(三相电压、三相电流、功率因素、有功功率及无功功率等)实时监控。
投切执行单元主要完成驱动开关的合、分闸动作,以接通和开断电容器组;投切开关采用专用永磁机构真空断路器,可以实现过零投切,防止涌流和过电压的冲击,使电容器的使用寿命得到延长。
无功补偿单元为无功功率发生单元,起主要补偿作用,其他单元都是为其服务的。
图2配电线路新型分散式无功补偿装置结构图
(2)无功控制的全局优化算法
由于并联电容器组价格昂贵,不可能在所有负荷节点处进行配置。
因此在配网规划设计时确定电容器组的最佳安装位置。
基于现代智能优化方法的全局优化算法研究,包括:
基于蚁群算法的无功控制的设计与实现;基于遗传算法的无功控制的设计与实现;基于模拟退火算法的无功控制的设计与实现。
与此同时,对上述方法进行对比,找出最适用的方法。
(3)GPRS通信技术特点和实现
系统建立的通信网络结构如图3所示。
图3通信网络结构简图
系统主要由馈线终端的控制单元、GPRS通信模块、GPRS通信网络和管理主机等组成。
通信过程如下:
无功补偿系统的测量控制单元利用电压/电流互感器从电网中检测各种电能数据,经过信号转换、运算、分析和控制决策,最后由控制器发出数字投切指令,无线数据传输单元将控制器发来的投切指令信号,通过GPRS网络给馈线终端,经过信号转化,将数字信号变成为电信号,驱动投切执行单元。
六、主要参考文献
[1]BhattacharyaTK,BasuTK.MediumRangeForecastingofPowerSystemLoadUsingModifiedKalmanFilterandWalshTransform.InternationalJournalofElectricalPowerandEnergySystem,1993,15
(2):
109-115.
[2]EdmundT.H.Heng,DiptiSrinivasan,etal.ShortTermLoadForecastingUsingGeneticAlgorithmAndNeuralNetworks.IEEECatalogueNo:
98EX137:
576-581.
[3]TAYATIWorawit,CHANKAIPOLWanchai.SubstationShortTermLoadForecastingUsingNeuralNetworkwithGeneticAlgorithm.ProceedingsofIEEETENCON’02:
1787-1790.
[4]程浩忠,吴浩.电力系统无功与电压稳定.北京:
中国电力出版社,2004.
[5]陈晰.电力系统稳态分析.北京:
中国电力出版社,1995.
[6]AlirezaKhotanzad,RezaAfkhami-Rohani,DominicMaratukulam.ANNSTLF-ArtificialNeuralNetworkShort-TermLoadForecasterGenerationThree.IEEETransactionsonPowerSystems,1998,13(4):
1413-1422.
[7]Palma-BehnkeR,VargasLS,etal.OPFwithSVCandUPFCmodelingforlongitudinalsystems.IEEETransactionsOnPowerSystems2004,19(4):
1742-1753.
[8]BhattacharyaTK,BasuTK.MediumRangeForecastingofPowerSystemLoadUsingModifiedKalmanFilterandWalshTransform.InternationalJournalofElectricalPowerandEnergySystem,1993,15
(2):
109-115.
[9]HippertHS,PedreiraCE,SouzaRC.NeuralNetworksforShort-termLoadForecasting:
AReviewandEvaluation.IEEETransonPowerSystems,2001,16
(1):
44-55.
[10]王兆安,杨军,等.谐波抑制和无功功率补偿.北京:
机械工业出版社,1998.
[11]中华人民共和国能源部标准.SD325-1989.电力系统电压和无功电力技术导则.北京:
中华人民共和国能源部,1989.
[12]戴晓亮.无功补偿技术在配电网中的应用.电网技术,1999,23(6):
11-14.
[13]赵晓春,董德坤,等.配电网的无功功率及无功功率补偿.电测与仪表,2002,39(3):
27-29.
[14]于尔铿等能量管理系统:
EMS北京:
科学出版社1998.
[15]LiuK,LoadSubbarayanS,ShoultsRR,etal.ComparisonofVeryShort-termForecastingTechnique.IEEETransonPowerSystems,1996,11
(2):
877-882.
[16]Shin-TzoChen,DavidCYu,etal.WeatherSensitiveShort-TermLoadForecastingUsingNonfullyConnectedArtificialNeuralNetwork.IEEETransactionsonPowerSystems,19927(3):
1098-1105.
[17]C.N.Lu,N.T.Wu,S.Vemuri.NeuralNetworkBasedShortTermLoadForecasting.IEEETransactionsonPowerSystems,1993,8
(1):
336-342.
[18]杨建刚.人工神经网络实用教程.杭州:
浙江大学出版社,2000.
[19]孙增沂,等.智能控制理论与技术.清华大学出版社,广西科学技术出版社,1997.
[20]梁海峰,等.遗传神经网络在电力系统短期负荷预测中的应用.电网技术,2001,25
(1):
49-53.
阅读国内外文献情况:
国内文献约30篇,国外文献约20篇
导师对选题报告的评语(就研究生对该研究领域国内外研究现状的了解情况、研究方法、研究手段、预期成果予以评价):
导师签名:
年月日
评审小组对选题的意见(是否同意选定该课题、是否同意选题报告通过、以及对下一阶段研究工作的建议;其他建议,如限期重作选题报告、终止培养建议等):
评审小组成员签名(3-5人):
年月日
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