城镇电网电压无功优化研究_开题报告

世界迄今共发生25次负荷损失≥800万千瓦的大停电事故。在这25次事故中，美国共有6次，累计负荷损失15142万千瓦，占据榜首。最严重的一次是“8·14美加大停电”，负荷损失达7000万千瓦[]。 

2003年8月14日，美国东部时间16点11分，大停电发生在美国东北部和加拿大东南部的联合电网，一段三回线路先后碰树跳闸，负荷转移到其他线路上，导致全网失稳振荡。在不合理的继电保护下，200多条线路、265个电厂内的508台发电机接连跳闸，其中包括10个核电厂的19台核电机组。大停电波及八个州、5000万人口。加拿大两省1000万人也受到影响。此外，大停电至少造成8人死亡。12小时后，纽约等都市陆续恢复供电。29小时后，90%的停电区域恢复供电[]。据估计，美国的总损失在40亿~100亿美元之间；加拿大8月份的GDP下降了0.7%，安大略省浪费了1890万个工作时，制造业出厂量减少23亿加元[]。

电力工业是关系国计民生的重要公用事业，是各行各业的生产资料，又是与民生息息相关的生活资料。电力供应安全与社会稳定和人民生活水平的提高有着直接关系，稍有闪失就会造成不良的社会影响。而电压是电能主要质量指标之一。电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、线路损失、工农业安全生产、产品质量、用电单耗和人民生活用电都有直接影响。无功电力是影响电压质量的一个重要因素[]。

IEEE电压稳定工作小组在1990年的报告中认为，如果系统能维持电压以确保负荷导纳增大时，负荷消耗的功率也增加，并且功率和电压都是可控的，就称系统电压稳定，反之就称系统电压不稳定[]。

CIGRE TF 38.02.10在1993年的年度报告中提出：电力系统是一个动态系统，电压稳定是电力系统稳定的一个子集。电压稳定是指处于给定运行点的系统经受给定扰动后，负荷附近的电压处在系统稳定平衡点的吸引域中。电压不稳定是指不满足电压稳定的条件而导致电压持续下降或上升。电压崩溃是指处于给定点的系统经受给定扰动后，负荷附近的电压低于可接受的极限。电压崩溃可能是系统性的，也可能是局部的[][]。

我国在2001年新版的电力系统安全稳定导则中，参照CIGRE的定义和分类，将电力系统稳定定义为系统受到事故扰动后保持稳定运行的能力。通常根据动态过程的特征和参与动作的元件及控制系统，将稳定性的研究划分为静态稳定、暂态稳定、小扰动动态稳定、电压稳定及中长期动态稳定。而电压稳定是指电力系统受到小的或大的扰动后，系统电压能够保持或恢复到允许的范围内，不发生电压崩溃的能力。无功功率的分层分区供需平衡是电压稳定的基础。电压失稳可表现在静态小扰动失稳，暂态大扰动失稳及大扰动动态失稳或长过程失稳。电压失稳可以发生在正常工况，电压基本正常的情况下，也可能发生在正常工况，母线电压已明显降低的情况下，也可能发生在受扰动以后[]。

无功电压控制是保证电力系统稳定运行，提高电压合格率，降低网损的有效手段。无功不足将导致系统电压下降，严重时将使系统的整体电压水平低下，一旦发生较大扰动，可能进一步恶化产生电压崩溃，从而导致系统因失去同步而瓦解的灾难性事故；无功过剩会导致系统电压过高，危害设备的安全，造成投资的浪费；无功的不合理流动，则会使线路的压降加大、损耗增加、供电的安全性和经济性下降。因此，合理的运用无功电压的调节手段，提高优化控制水平，能改善供电质量，提高电力系统运行的安全性和经济性。我国无功补偿配置的基本原则为：系统配置的无功补偿装置应能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分（电压）层和分（供电）区的无功平衡。无功补偿配置应根据电网情况，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足降损和调压的需要[]。

动态无功补偿是种经济、有效的减损措施，除发电机可发出无功满足系统要求外，还有其他几种补偿装置：同步调相机、开关投切并联电容器、静止无功补偿器（SVC）、静止无功发生器SVG（STATCOM）等。作为FACTS家族中的重要一员，静止无功补偿器（SVC）的应用已经非常成熟，它具有暂态稳定控制功能，能实现快速、灵活的调节系统动态无功，起到支撑电网电压无功特性的作用。SVC基本组成包括：电抗器、电容器、电力电子原件组成的控制电路和其它辅助设备。它的主要控制目标是系统的母线电压。控制电路主要依据检测到的实际参数和标称参数的差量判别、计算电容器和电抗器的投切容量。如果在电网的受端装设SVC，则可增加系统的无功储备和动态无功调节能力，在系统故障时迅速提供无功支持，提高系统的电压稳定性。目前国内对SVC的研究热点多在冶金、风电场、电气化铁路等[][][][][]大负荷和特殊用电环境的应用，对地区电网的优化应用讨论较少。

地区电网是由配电线路以及链接起来的各级变电站和用户负荷形成的整体，它实现了把电源输送来的电能按负荷的大小要求进行再分配，起着输电网和电力用户间的桥梁作用。

我国地区电网运行的基本模式是：以220kv变电站的高压侧母线为受电点，经过变压形成辐射状供电网络，为其所供电的110kv/35kv变电站和35kv/10kv变电站提供电源。

目前我国地区电网的电压及功率因数质量不高的主要原因有：负荷分散而波动大，供电半径长，电力负荷中异步电动机和中小容量变压器占比大等。

^范文通过SVC类型和选址比较，确定选址指标，试图找出合理的城镇区域电网无功配置方案。

二、^范文提纲

引言

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1电压稳定问题

电压稳定的定义和分类

电压失稳的机理

1.3 提高电压稳定性的常用措施

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2电网无功功率问题

2.1 无功的概念

2.2 无功的作用

2.3 无功的补偿

2.4 无功补偿和变压器综合调压

2.5无功规划

2.6 无功优化

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3 基于SVC的无功优化

3.1无功补偿技术简介

3.2 SVC的机理、分类和作用

3.3 SVC的选址方法

3.4 SVC对电压稳定性的影响

3.5 SVC的不足

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4 结论

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三、参考文献