10 kV配电线路无功优化智能系统的研究与实施

农村配电网无功优化方面的理论研究及单台补偿设备研究的在相关文献报道较多,而针对农村配电网10 kV线路的无功优化智能控制系统的研究尚属空白。论文立足于目前农村配电网无功补偿的现状,10 kV线路集成了远程通信技术和网络技术直接在调度室进行远程监视、管理及自动控制,通过上下位机数字化技术真正实现了无功优化智能系统。通过实施表明,变电站的每个出口功率因数总是在0.95～0.98之间波动,基本上是一条直线。该系统的实施为智能电网的实现探索了一条新思路。     

中压配电网络低电压补偿调控技术及实现

电压是电能质量考核的一个重要指标。处于系统末端的农村中、低压配电网络在用电高峰期"低电压"现象频繁出现,严重影响了农民正常生产生活用电。该文结合辽宁西丰地区中压配电网络,基于线路调压器调压和无功补偿的基本原理,研究了线路调压器以线路末端远程监测电压为依据和无功补偿以线路首端无功潮流为依据的上位机远程控制的低电压协调控制治理方法。通过远程调控技术实现了在最大潮流下线路的功率因数由补偿前0.97提高到0.99,10 k V线路线损率比协调控制前下降了6%,配电变压器原边电压合格率由原有的22%达到了100%。该文集成应用无线通信技术和自动化综合补偿和调压技术,有效地改善了中、低压配电网络的电压合格率和电能损失率。     

变压器负载试验方法改进研究与分析

工程实际中对于小型试验厂或容量有限的变电站而言,如果在额定电流条件下进行变压器负载试验,需要的电源容量较大,即使利用电容补偿弥补电源容量的不足,所需补偿电容器的体积和质量也会给试验实施带来困难。该文分析了变压器常规负载试验方法及其在工程实际中出现的问题,并有针对性的提出了一种改进的负载试验方法。首先通过计算机仿真验证改进方法的可行性,继而对其进行了现场实践,并对改进方法下的负载试验参数重新进行了计算,同时将改进方法与常规方法进行参数误差分析与成本对比分析。结果表明,该文提出的变压器负载试验改进方法可在不提高电源容量的情况下,大幅减少对中间设备如补偿电容器的限制,从而提高试验操作的效率及试验厂站的经济效益,又可满足工程实际精度要求,因此可以作为常规变压器负载试验的一种延伸和发展。     

粒子群算法在农业工程优化设计中的应用

运用改进型粒子群算法对农村的两个应用实例，农村泵房钢结构数学模型和农村电站无功补偿优化数学模型进行了优化计算，采用MATLAB语言编制了泵房钢结构优化、配电网络无功补偿的计算机仿真程序。通过两个实例的计算机仿真，优化后的泵房钢结构质量比原设计减少了27.37%；有效地搜寻到电站无功补偿费用最低的优化补偿点，结果符合实际应用情况，表明粒子群算法应用于农业工程优化设计计算切实可行，为复杂的农业工程优化设计问题提供了新的思路和方法。     

计及负荷不确定性的农网无功优化方法

为了提高农网无功优化的降损效果及适应能力,考虑了影响负荷统计的不确定因素,设定负荷系数和功率因数为模糊数,对农网的负荷进行分析,确定三阶梯的负荷分布。根据已知节点电压和干线首端的功率,分析潮流确定主干线,按最大负荷时网络损耗最小确定补偿位置,然后以计算支出费用最少为目标确定无功补偿容量的上下限。以内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗实际电力网的干线为例,进行计算、分析和比较,结果表明,该文提出的方法在负荷变动时降损效果明显,可以适应农网的无功优化的需要。     

计及配变无载调压分头位置的电压/无功优化方法

结合中国10kV配电系统结构和运行特征,提出了计及配电变压器无载调压分头位置的配电线路无功运行优化数学模型.根据配电变压器分接头位置只能在特定时期无载调节的特点,将实际配电负荷等值为多时段动态负荷.由该优化模型可以求得能够适应各时段负荷变化的最佳变压器分头位置和各时段最佳无功补偿容量及运行电压.介绍了采用遗传算法求解以网损最小为目标的该优化模型的主要步骤和处理方法,用实际10 kV配电线路的仿真计算验证了在电压/无功优化模型中计及无载调压分头位置优化必要性和可行性.     

基于空间矢量脉宽调制的三电平逆变器滤波器参数设计

基于LCL滤波器的三电平并网逆变器被越来越多地应用到高电压大功率场合,LCL滤波器具有高频阻带性能好、低频补偿能力强等优点,但参数确定难。LCL参数设计的关键在于桥臂侧电感的设计,该文在建立了三电平并网逆变器数学模型的基础上,考虑单位功率因数正弦波电流控制,结合三电平的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)特性,得到桥臂侧纹波电流的变化规律,求得最大纹波电流,工程上要求最大纹波电流需要小于0.2倍的峰值电流,据此可以给出桥臂侧电感的设计范围。之后,考虑LCL的谐振影响并且将无功损耗限制在5%的系统额定功率,设计了滤波电容;取纹波电流衰减率为20%,设计了网侧电感。仿真和试验验证了所提出方法的正确性和可行性。     

农村水能与太阳能混合发电系统的设计与应用

针对农村水能和太阳能2种可再生能源混合发电创新模式,该文设计了一种互补型的混合发电系统。在系统特点分析的基础上,构架了总体设计方案。在混合发电系统的设计过程中重点应用了混合直流系统构建技术、光伏谐波抑制与无功补偿技术、共享型微机监控技术等关键技术。核心技术的应用使光伏电站可为水电站提供直流电源和无功补偿、为电网提供谐波抑制;同时通过共享型微机监控技术使水电站和光伏电站共享现有控制单元、数据通讯网络、工作站及服务器,节约了投资成本。实践和计算表明,农村水能与太阳能混合发电系统的设计能够节约一次性投资成本超过50%,并产生长期的谐波抑制和无功补偿效益;每1kW电量能节约0.4kg标准煤,减少0.997kg二氧化碳(CO2);同时具有保护大坝和节约国土资源等社会效益。     

基于绝缘导线束的低压配电网模式

借鉴国外的经验,研究了四芯、三芯、二芯的绝缘导线束新线材,与国外类似产品绞合式导线束相比,具有生产工艺简单、寿命长、节省材料等优点。基于绝缘导线束的特点研究和实施了三相配电变压器配合四芯绝缘导线束供电和低压侧中间抽头的单相配电变压器配合三芯绝缘导线束供电的两种模式,分别在沈阳、内蒙农村电网安全稳定运行了7年及4年。该研究成果为今后中国农村低压网的改造与建设探索了一条新路子。     

农用电动机节电运行技术与管理措施

异步电动机在农业生产和农业工程中应用极其广泛。根据初步统计,目前我国农用电动机消耗的电能约占全国农村电能的70%以上。由于选型、使用不当和管理不善等原因,农用电动机普遍存在着“马拉空车”、“大马拉小车”、功率因数偏低等现象,致使农村电网容量不能完全被利用,大量的能量被白白地浪费掉。鉴于此,该文详细论述了农用电动机的各种节能运行、技术改造和技术管理的措施,以及抑制谐波、调节无功的新技术,来提高电动机的效率和农网的功率因数,这些举措有利于提高农村电力拖动的经济效益     

基于组合赋权法的农村低压配电网能效综合评价方法

为能够深入了解农村低压配电网整体能效情况,在分析配电网节能指标现状的基础上,建立了农村低压配电网能效评价指标体系和综合评价模型。首先,依据相关标准规范,从电网结构、电网设备、电能质量等方面建立了一套适合农村低压配电网能效特点的评价指标体系;然后,确定了单项能效指标的计算方法并提出了基于主成分分析与层次分析法相结合的农村低压配电网能效综合评价模型,该方法克服了单一赋权法的不足,实现了能效指标的客观性与专家定性分析的主观性的有机结合,使评估结果更加合理;最后,通过算例验证了评价方法的有效性和可行性,对今后中国农村低压配电网实施节电改造和节能考核提供参考。     

配电线路无功优化就地控制与系统控制效果比较

针对就地控制策略的不足,该文提出一种系统控制策略,即一种采用考察整条线路无功补偿效果的控制策略。在补偿容量和补偿位置确定的条件下,通过控制电容器的投切达到配电线路无功运行优化的目的。对基本TS算法作了改进,以网损最小为目标进行无功优化控制。用.NET编写程序,比较了2种控制策略下,某条10 kV线路日无功负荷水平时段的电容器投切、有功损耗以及电压情况。计算结果表明,在相同的安装位置和补偿容量下,系统控制策略对配电线路的降损节能效果更显著。     

基于改进型遗传算法的农电网无功优化规划研究

以全年农电网网损和无功补偿设备投资之和最小为目标函数,建立了基波潮流、谐波电流和无功优化规划的数学模型。根据农电网节点多、计算量大的特点,建立了灵敏度矩阵,并采用一种改进型遗传算法,即遗传算法寻优与灵敏度信息指导相结合的方法,来求解上述模型。求解结果表明,采用该方法可在线观测某农网基波潮流、谐波分量和无功补偿等状况,农电网优化后比优化前电流谐波总畸变率平均下降了1.13%,3、5、7次谐波放大水平约降低了1%,年投资费用约节省了9%,因此改进型遗传算法在求解该模型中具有良好的搜寻能力和较高的经济价值。     

农村配电网线损的矩阵算法

针对农村配电网具有配变台数较多、出线少、运行数据实时获取和非实时获取困难、全网潮流计算复杂等特点,该研究介绍了计算农村配电网线损的一种矩阵算法。该算法以将变电所出口处的月用电量按实际运行变压器的额定容量分配,通过简单的矩阵代数运算,仅需一次运算即可求出配电网网损。以辽宁省北镇市柳家变电所柳南线为例进行计算对比,结果表明该算法相对于传统算法具有计算速度快、编程简单、结果更准确等特点。