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基于修正功率因数评估的配电网低压电容器协同控制

2015-10-15 09:38来源:《电网技术》作者:张勇军 黄向敏关键词:配电网电容器无功补偿收藏点赞

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可知,负载轻重不同产生的有功损耗差别会很大:轻载时由于输送功率P较小,在配变和线路上所造成的有功损耗同样也很小;而重载时则刚好相反,有功损耗相当严重。因此不同负载水平下的系统节能空间存在着显著差别:轻载时即使进一步投入无功补偿提高功率因数,对降低有功损耗的贡献作用依然很小,从设备操作成本的角度来说不宜采用;而如果重载时适当提高运行的功率因数,则可以取得较明显的降损效果。

当线路2个节点间的相角差较小时,可以近似认为电压损耗的大小与电压降落的纵分量相等,即

(2)

其中:P、Q、U分别要取同一侧的有功值、无功值和电压值;X为线路电抗。由上式可知,在10 kV馈线中,各节点电压水平与沿线负荷密切相关,负荷越重,即P、Q越大,则电压降也就越大[20]。此外,远离变电站的节点由于负荷以及阻抗的累积,其电压水平往往会变得更低。这说明,在轻载的时候线路的电压降通常比较小,不至于引起配电系统电压偏低;但在重载时,馈线末端负荷点电压往往偏低,越下限的情况常有发生,此时需要加强电容器的投入来提升电压水平。

过多无功功率在配电网中的流动造成了大量的有功损耗,而需要平衡的无功功率除了无功负荷之外,还有配变和线路的无功损耗。传统的控制方法一般都只重视无功负荷的就地平衡,如要求电容器补偿使得配变高压侧的功率因数不低于0.90,但这种控制忽略了无功功率在10 kV线路和配变上损耗的平衡,只能依靠变电站下送,造成馈线功率因数较低、有功损耗较大。

2 配电系统的无功潮流原理

根据无功分层分区平衡的指导原则,10 kV馈线能够实现无功就地平衡,与变电站无功零交换是最理想的状态,此时馈线首端功率因数为1.0,而不同的首端功率因数对应着不同的无功潮流分布。

图2—4是不同功率因数下10 kV馈线无功潮流

图2 馈线功率因数严重滞后的无功潮流示意图

Fig. 2 Reactive power flow of power factor

heavily in lagging

原标题:基于修正功率因数评估的配电网低压电容器协同控制
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