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功率计算 无功补偿

无功补偿的经济配置

为了使无功补偿装置的配置接近经济合理,同时也不致使计算工作过于繁琐,经研究提出了“经济无功负荷”的方法。这个方法是根据系统网路的结构和参数求出各负荷点的“经济无功负荷”。当实际无功负荷小于经济无功负荷时,则无需补偿。当实际无功负荷大于经济无功负荷时,则应将超过的部分全部补偿掉。

“经济无功负荷”法的主要原理是:

(1)为了使无功补偿装置的配置最为经济合理,在满足电压质量要求的条件下,系统内安装无功补偿装置的任何结点,增加最后一个千瓦无功补偿容量所化的费用,应该等于所能降低线损的费用;而在没有安装无功补偿装置的任何结点,安装每一千瓦无功补偿容量所化的费用,将大于所能降低线损的费用。

(2)由于安装每一千乏无功补偿装置所化的费用,在不同地点基本相同;而在同一个系统内各处线损的成本也基本一致。因此,当无功补偿装置的配置最为经济合理时,系统内安装无功补偿装置的各点线损对无功负荷的微增率应当相等;而在没有安装无功补偿装置的各点,线损对无功负荷的微增率应当较小。

(3)如果忽略发电机的损耗不计,当发电机未带满无功负荷时,则在发电厂增加无功负荷的成本是零。因此,为了使各发电厂之间无功负荷的分配最为经济,如果指定某一电厂为无功负荷的平衡点,则线损对其它任何一个发电厂无功负荷的微增率均应等于零。

(4)当现有无功补偿装置的容量不能满足第(1)条的要求时,则可按照第(2)条进行系统内无功补偿装置的经济配置。

由1表示由一个发电厂经过一个网路向一个负荷供电,网路的等价阻抗为R十jx,负荷为P—jQ,负荷端的电压为u,则网损

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在某些供电点,由于无功负荷较小,无需补偿,另外也有一些供电点,虽则需要补偿,但因不属电业部门管辖,不参加经济配置。这些供电点的无功负荷都可看作固定不变。为了计算系统内各供电点的经济无功负荷,可以来用直流模拟。从(10)式可知,如果把电压blob.png加在网路的等价直流电阻R上,则通过网路的电流相当于该供电点的经济无功负荷Q。为了求取既有可变无功负荷(即安装无功补偿装置的容量是可以变化的),又有固定无功负荷供电点的经济无功负荷,固定无功负荷可用恒定直流电流来模拟。如图3所示,(a)为供电线路,Pl—jQl为无需安装无功补偿装置供电点的负荷,因此Ql为常数;P 2一jQ 2为需要安装无功补偿装置供电点的负荷,因此Q 2为变数。R。、Rl、R 2为线路和变压器的等价电阻。为了求得最经济的Q2值,可用图3(b)的直流模拟回路。图中所加直流电压为blob.png回路中直流电阻R。、R 2的电阻值同实际网路中的直流电阻,Ql用恒定的直流电流来模拟,其值相当于该供电点的固定无功负荷。Q1是可变的,它不等于实际网路中的电阻R10调节Rl’,使直流电流的安培数等于该供电点的无功负荷Ql的兆乏数。Q2即为要求取的经济无功负荷。图中所示的网路比较简单,可用手算,得出:

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(14)与( 13)完全相同。( 13)式中的Q与( 14)式中的 Q均为年平均无功负荷,因此可用图 4( b)的直流模拟来计算经济无功负荷。对于多电源多无功补偿点的复杂网路,也可以采用直流模拟来求取各供电点的经济无功负荷,从( 10)式可知如果将在流电压E= blob.png在内直流模拟的电阻网路上,则流经各回路的电流相当于经济无功负荷Q。 在电源端,因为发电机是现成的,所以C2= 0 ;又忽略发电机的损耗不计,所以。ε= 0,因此mu2/2= 0,这样就可把电阻模拟网路中的电源各点连接起来。在无功补偿端,上千一均相等,所以也可把各无功补偿点连接起来,并在无功补偿端与电源端blob.png均相等,所以也可把各无功补偿点连接起来,并在无功补偿端与电源端之间加上直流电压E=blob.png

对于网路中变压器和线路消耗的无功以及线路上产生的充电无功均可按照固定无功负荷来处理。线路的无功损失和充电无功可按n等价回路集中分配于线路两端。变压器的空载无功损失可放在电源侧,负载无功损失可由集中分配于各侧。作为初步近似的计算,线路和变压器的负载无功损耗可按通过的有功电流或假定一适当的cos进相器网计算。为了进一步求得较为精确的经济无功负荷,可根据第一次求得的无功潮流来计算线路和变压器的负载无功损失。

当现有无功补偿装置的容量不能满足(10)式的要求时,可增加所加直流电压E= blob.png的数值,使E=RQ0。Q0是以现有无功补偿装置补偿后可能达到的无功负荷值。

按照上法求出各供电点的经济无功负荷以后,即可根据该点的实际无功负荷算出需要安装的无功补偿装置的容量。这些无功补偿装置并非都要集中安装在变电站。通常总是尽可能把它们安装在接近无功负荷的线路上或用户内部,但是由于各条配电线的昼夜无功负荷曲线并不完全相同,因此,为了防止轻负荷时线路上的电压过高或功率因数变为进相,往往要将 一部分安装在变电站。安装在线路上的无功补偿装置也可能有一部分需要在轻负荷时切除。 关于各条配电线上经济无功负荷的计算。


点击次数:  更新时间:2017-04-18 09:45:57  【打印此页】  【关闭