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变电站电压无功自动控制策略与系统设计

作　者: 孙亮
导　师: 金宁德
学　校: 天津大学
专　业: 控制工程
关键词: 变电站 电能质量 无功电压控制 系统软件设计
分类号: TM761.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


电压是电力系统中衡量电能质量一个非常重要的指标,电压水平稳定不仅关系到电力系统本身的安全,而且关系到千千万万的用户。电力系统运行要求保证各母线电压水平稳定,而无功功率补偿是维持电压恒定的有效手段之一,目前,无功电压的综合控制主要以变电站为基础进行。本文对变电站的电压无功综合自动控制方法及系统软件设计进行了研究,取得了以下研究结论:1、在分析各种无功功率补偿装置及无功功率调节电压原理基础上,重点研究了在我国变电站中广泛采用的九分区电压无功控制策略,分析了传统九区图控制策略存在问题,应用了改进后的十七域图控制策略,将容易产生震荡的临界区域划分出来,采取单独的控制策略控制,有效防止了震荡的发生。2、以天津东丽区电网为例,应用提出的改进的变电站电压无功综合自动控制方法,设计与开发了电压无功控制(VQC)软件系统,使震荡现象大大减少。该软件有效性在东丽供电分公司下属变电站得到了有效验证,电压水平达到公司标准,取得了满意的实际应用效果。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 电压无功控制国内外研究现状  8-11
    1.2.1 电压无功控制方式  8-9
    1.2.2 电压无功控制调节判据  9-11
    1.2.3 变电站电压无功功率调节现状  11
  1.3 本文工作及章节安排  11-13
    1.3.1 本文工作  11-12
    1.3.2 章节安排  12-13
第二章 无功功率补偿设备及调压原理  13-22
  2.1 电压调整基本概念  13-16
    2.1.1 允许电压偏移  13-14
    2.1.2 中枢点电压管理  14-15
    2.1.3 电压调整复杂性  15-16
  2.2 无功功率补偿装置  16-18
    2.2.1 并联电容器  17
    2.2.2 并联电抗器  17-18
    2.2.3 静止无功补偿器（SVC）  18
    2.2.4 静止同步补偿器（STATCOM）  18
  2.3 电压无功调节原理及调节手段  18-21
    2.3.1 利用同步发电机进行无功电压调整  19
    2.3.2 利用变压器分接头档位调压  19
    2.3.3 利用无功补偿设备调压  19-20
    2.3.4 几种调压措施的比较  20-21
  2.4 小结  21-22
第三章 变电站电压无功功率自动控制策略  22-51
  3.1 概述  22-23
  3.2 VQC基本原理、控制目标及控制模式  23-26
    3.2.1 VQC基本原理  23-25
    3.2.2 VQC控制模式  25-26
  3.3 VQC电压无功基本控制原理  26-38
    3.3.1 调档对变电站电压无功的影响  29-36
    3.3.2 投切电容（或电抗）对变电站无功电压的影响  36-38
  3.4 变电站电压无功功率自动控制策略  38-47
    3.4.1 九区图调节原理  38-43
    3.4.2 十七区图调节原理  43-45
    3.4.3 模糊无功边界九区图控制原理  45-47
  3.5 电压无功限值及增量计算  47-50
    3.5.1 电压上下限值的设置  47-49
    3.5.2 无功上下限值的设置  49-50
  3.6 小结  50-51
第四章 变电站电压无功综合控制系统设计  51-68
  4.1 变电站电压无功综合控制系统的实现方式  51-53
  4.2 变电站电压无功综合控制系统的设计要求  53-55
    4.2.1 参数设置要求  53
    4.2.2 数据的输入、输出要求  53-54
    4.2.3 接线识别要求  54
    4.2.4 自闭锁要求  54-55
    4.2.5 电压无功功率自动调节功能要求  55
  4.3 VQC装置硬软件装置系统设计  55-62
    4.3.1 系统硬件结构  55-57
    4.3.2 交流采样算法  57-61
    4.3.3 系统软件设计  61-62
  4.4 VQC系统应用实例分析  62-67
    4.4.1 东丽变电站电压无功控制现状分析  62-63
    4.4.2 VQC系统测试及试运行的效果  63-66
    4.4.3 VQC系统改进方法  66-67
  4.5 小结  67-68
第五章 总结与展望  68-70
  5.1 本文总结  68
  5.2 未来工作展望  68-70
参考文献  70-74
致谢  74

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化 > 自动调整 > 电压与无功功率的自动调整
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