畢業(yè)設(shè)計(jì)---配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方法及優(yōu)化

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目 配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方法及優(yōu)化 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書(shū)</p><p>　?。?017應(yīng)屆畢業(yè)生）</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告</p><p><b>　　課題的來(lái)源&

2、lt;/b></p><p>　　無(wú)功補(bǔ)償對(duì)電力系統(tǒng)的重要性越來(lái)越受到重視,合理地投停使用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,對(duì)調(diào)整電網(wǎng)電壓、提高供電質(zhì)量、抑制諧波干擾、保證電網(wǎng)安全運(yùn)行都有著十分重要的作用。通過(guò)討論無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x、無(wú)功功率不足產(chǎn)生的不利影響、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑瓌t、如何確定無(wú)功補(bǔ)償容量和方法、以及無(wú)功補(bǔ)償電容器安裝及運(yùn)行中的安全問(wèn)題等問(wèn)題,希望做好無(wú)功優(yōu)化,從客戶的節(jié)能效益和提高電能質(zhì)量為原則,積極探尋技術(shù),以保證用電

3、客戶安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。</p><p>　　2．該課題有什么意義 </p><p>　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)電力的需求日益增長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)供電的可靠性和供電質(zhì)量提出了更高的要求。由于負(fù)荷的不斷增加，以及電源的大幅增加，不但改變了電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也改變了系統(tǒng)的電源分布，造成系統(tǒng)的無(wú)功分布不盡合理，甚至可能造成局部地區(qū)無(wú)功嚴(yán)重不足、電壓水平普遍較低的情

4、況。隨著系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，當(dāng)系統(tǒng)受到較大干擾時(shí)，就可能在電壓穩(wěn)定薄弱環(huán)節(jié)導(dǎo)致電壓崩潰。 </p><p>　　合理的無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)的選擇以及補(bǔ)償容量的確定，能夠有效地維持系統(tǒng)的電壓水平，提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，避免大量無(wú)功的遠(yuǎn)距離傳輸，從而降低有功網(wǎng)損，減少發(fā)電費(fèi)用。采用無(wú)功補(bǔ)償可以收到以下效果： </p><p>　?、?#160;減少電力損失，一般工廠動(dòng)力配線依據(jù)不同的線

5、路及負(fù)載情況，其電力損耗約2%--3%左右，使用電容提高功率因數(shù)后，總電流降低，可降低供電端與用電端的電力損失。 </p><p>　?、?#160;改善供電品質(zhì)，提高功率因數(shù)，減少負(fù)載總電流及電壓降。于變壓器二次側(cè)加裝電容可改善功率因數(shù)提高二次側(cè)電壓。  </p><p>　?、?#160;延長(zhǎng)設(shè)備壽命。 改善功率因數(shù)后線路總電流減少，使接近或已經(jīng)

6、飽和的變壓器、開(kāi)關(guān)等機(jī)器設(shè)備和線路容量負(fù)荷降低，因此可以降低溫升增加壽命（溫度每降低10°C，壽命可延長(zhǎng)1倍） </p><p>　?、?#160;最終滿足電力系統(tǒng)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)谋O(jiān)測(cè)要求，消除因?yàn)楣β室驍?shù)過(guò)低而產(chǎn)生的罰款。 </p><p>　　3．該課題的內(nèi)容在國(guó)內(nèi)處于什么水平？</p><p>　　相比于國(guó)外，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家的配電網(wǎng)絡(luò)

7、，我國(guó)的配電網(wǎng)發(fā)展相對(duì)落后，尤其是位于農(nóng)村地區(qū)的配電網(wǎng)絡(luò)，長(zhǎng)期面臨著設(shè)備老化、線路網(wǎng)架薄弱等問(wèn)題。配電網(wǎng)輸電線路長(zhǎng)，分支結(jié)構(gòu)復(fù)雜且負(fù)荷點(diǎn)分散，用電負(fù)荷受季節(jié)影響變化明顯，使得配電網(wǎng)面臨的問(wèn)題更加復(fù)雜化。我國(guó)配電網(wǎng)經(jīng)常運(yùn)行在低功率因數(shù)狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)損耗大，線路利用率低，在一些地區(qū)仍然存在著數(shù)量眾多的高耗能變壓器。低功率因數(shù)會(huì)導(dǎo)致線路的電壓損耗增加，尤其對(duì)于長(zhǎng)線路來(lái)說(shuō)，過(guò)高的電壓損耗還會(huì)影響末端負(fù)荷的用電。在我國(guó)lOkV的配電網(wǎng)絡(luò)中，一般只是在

8、專用變壓器側(cè)加裝了無(wú)功補(bǔ)償裝置，而數(shù)量眾多的公用變壓器卻沒(méi)有，使得配電網(wǎng)的補(bǔ)償度不高，網(wǎng)絡(luò)的降損空間較大。因此，在配電線路上裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置顯得格外重要。在lOkV配電網(wǎng)中，將并聯(lián)電容器等無(wú)功補(bǔ)償裝置安裝在線路桿塔上，能夠進(jìn)一步提高功率因數(shù)，降低網(wǎng)絡(luò)損耗。相比于分散在主變壓器的無(wú)功補(bǔ)償，裝設(shè)與配電線路上無(wú)功補(bǔ)償具有集中補(bǔ)償，設(shè)備利用高，基本不占有土地的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了變壓器低壓側(cè)缺少無(wú)功的缺點(diǎn)，減少了線路上輸送的無(wú)功功率。線路補(bǔ)償尤其是應(yīng)用

9、于線路較長(zhǎng)、功率因數(shù)低的線路，降低線路損耗，提高電能質(zhì)量的效果相當(dāng)明顯。</p><p>　　無(wú)功補(bǔ)償裝置按照連接方式的不同可以分為串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置。串聯(lián)補(bǔ)償裝置的主要目用于改善線路的阻抗參數(shù)，以此來(lái)提高線路的傳輸能力，比如在輸電線路中串聯(lián)電容器來(lái)減小線路的電氣距離；并聯(lián)補(bǔ)償裝置主要用于補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功功率，對(duì)線路電壓進(jìn)行調(diào)整控制。根據(jù)補(bǔ)償對(duì)象的不同，并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償裝置又可以分為系統(tǒng)補(bǔ)償裝置和負(fù)荷補(bǔ)償裝置兩種

10、。系統(tǒng)補(bǔ)償裝置是指用于補(bǔ)償配電系統(tǒng)無(wú)功功率，提高電壓穩(wěn)定性，維持系統(tǒng)穩(wěn)定，優(yōu)化無(wú)功潮流的裝置；負(fù)荷補(bǔ)償裝置是指用于單個(gè)或單組用電負(fù)荷無(wú)功補(bǔ)償?shù)难b置，目的是提高負(fù)荷功率因數(shù)，減少電壓波動(dòng)和電壓閃變，改善負(fù)荷處的電壓質(zhì)量。</p><p>　　4.課題擬采用的新方案和新技術(shù)：</p><p>　　目前主要兩大類優(yōu)化方法：一類傳統(tǒng)的優(yōu)化算法，這類算法從某個(gè)初始點(diǎn)出發(fā)，按照一定的軌跡不斷改進(jìn)當(dāng)前解

11、，最終收斂于最優(yōu)解。這類優(yōu)化算法主要有線性規(guī)劃法、非線性規(guī)劃法、混合整數(shù)規(guī)劃法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法； 　　該類方法經(jīng)歷了三個(gè)階段，第一是僅考慮等式約束的基于拉格朗日函數(shù)的等網(wǎng)損微增率準(zhǔn)則，該準(zhǔn)則概念清楚、簡(jiǎn)捷快速，在電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度和方式制訂上作用顯著，尤其是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的決策；第二是考慮不等式約束的各類優(yōu)化算法，如梯度類算法、線性規(guī)劃法、二次規(guī)劃法及混合整數(shù)規(guī)劃法等；第三是障礙函數(shù)類算法，如內(nèi)點(diǎn)法，該類算法具有計(jì)算速度與求解問(wèn)題規(guī)模

12、不大相關(guān)等特殊優(yōu)點(diǎn)，因而成為優(yōu)化研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。 　　另一類是智能優(yōu)化算法，它們從一個(gè)初始解群體開(kāi)始，按照概率轉(zhuǎn)移原則，采集某種方式自適應(yīng)地搜索最優(yōu)解人工智能算法是一種以一定的直觀基礎(chǔ)而構(gòu)造的算法。近年來(lái)，基于對(duì)自然界和人類本身的有效類比而獲得啟示的智能算法在電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化中的應(yīng)用受到了人們的關(guān)注，具有代表性的有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、粒子群算法、模擬退火法、遺傳算法等。智能方法是無(wú)須解析表達(dá)就能進(jìn)行優(yōu)化的方法，包括具有不同智能

13、程度的一系列搜索優(yōu)化算法。它們以一個(gè)初始解</p><p>　　5.課題計(jì)劃及進(jìn)度安排：</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 配電網(wǎng) ···············

14、;·······························12</p><p>　　1.1配電網(wǎng)的基

15、本概念 ····································

16、····12</p><p>　　1.2配電網(wǎng)的組成 ···························

17、;·················12</p><p>　　1.3配電網(wǎng)的分類 ·············

18、3;······························12</p><p>　　第二章 無(wú)功功率 

19、3;····································&#

20、183;·······13</p><p>　　2.1什么是無(wú)功功率 ·······················

21、···················13</p><p>　　2.2無(wú)功功率的物理意義···········

22、83;···························13</p><p>　　2.3無(wú)功功率對(duì)配電網(wǎng)的影響··

23、3;································15</p><p>　　第

24、三章 無(wú)功補(bǔ)償?shù)睦碚摷把b置··································17&

25、lt;/p><p>　　3.1無(wú)功功率理論的發(fā)展·······························

26、········17</p><p>　　3.2無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的發(fā)展······················&

27、#183;············17</p><p>　　3.3無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)脑?#183;················&#

28、183;·················18</p><p>　　3.4無(wú)功補(bǔ)償電容器·············&

29、#183;·····························19</p><p>　　3.5靜止無(wú)功發(fā)生器·

30、····································

31、3;·····22</p><p>　　第四章 無(wú)功補(bǔ)償方法優(yōu)化·························&

32、#183;············25</p><p>　　4.1無(wú)功優(yōu)化的基本原則及要求·················&

33、#183;···············25</p><p>　　4.2影響無(wú)功優(yōu)化的因素··············

34、3;························27</p><p>　　4.3無(wú)功優(yōu)化的一般模型······&

35、#183;································28</p><p>

36、　　4.4無(wú)功優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)··································

37、83;······29</p><p>　　4.5無(wú)功優(yōu)化約束條件························&

38、#183;················31</p><p>　　結(jié) 論···············&

39、#183;····································

40、;···33</p><p>　　致 謝·····························

41、;···························34</p><p>　　參考文獻(xiàn)····

42、3;····································&#

43、183;·········· 35</p><p>　　論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告原創(chuàng)性聲明</p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或

44、撰寫(xiě)的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。</p><p>　　作者簽名： 年 月 日</p><p>　　論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告版權(quán)使用授權(quán)書(shū)</p><p>　　本論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告管理部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文/設(shè)計(jì)/報(bào)

45、告的復(fù)印件和電子版，允許論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告被查閱和借閱。本人授權(quán)省級(jí)優(yōu)秀論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告評(píng)選機(jī)構(gòu)將本論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告。</p><p>　　本論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告屬于</p><p>　　1、保密 □，在_________年解密后適用本授權(quán)書(shū)。</p><p>　　2、&

46、#160; 不保密 □。</p><p>　?。ㄕ?qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”）</p><p>　　作者簽名：_________ 年 月 日 </p><p>　　導(dǎo)師簽名：_________ 年 月 日 </p><p><b>　　摘 要</b><

47、;/p><p>　　在電力系統(tǒng)中，存在著消耗大量無(wú)功功率的設(shè)備，這些設(shè)備的使用會(huì)給電力系統(tǒng)電壓產(chǎn)生激烈的波動(dòng)，例如沖擊性的無(wú)功功率負(fù)載：軋鋼機(jī)，電弧爐，電氣化鐵道等。同時(shí)用戶中又有對(duì)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性有較高要求的精密設(shè)備：如計(jì)算機(jī)，醫(yī)用設(shè)備等。如果無(wú)功功率不能及時(shí)控制，就會(huì)對(duì)電網(wǎng)電壓造成不良影響。另外無(wú)功儲(chǔ)備的不足會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓水平的降低。鑒于以上原因，如何快速有效解決電力系統(tǒng)中的無(wú)功缺額。具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。</

48、p><p>　　本文分為五個(gè)部分，第一部分介紹配電網(wǎng)的基本概念，組成和分類；第二部分無(wú)功功率，介紹什么是無(wú)功功率，無(wú)功功率的物理意義，無(wú)功功率對(duì)電力系統(tǒng)的影響。第三部分無(wú)功補(bǔ)償?shù)难芯浚榻B了兩種無(wú)功補(bǔ)償?shù)难b置：無(wú)功補(bǔ)償電容器和靜止無(wú)功發(fā)生器。第四部分無(wú)功優(yōu)化，分別介紹影響無(wú)功優(yōu)化因素，無(wú)功優(yōu)化的一般模式目標(biāo)函數(shù)和約束條件。 </p><p>　　關(guān)鍵字：無(wú)功補(bǔ)償 無(wú)功優(yōu)化 電力系統(tǒng) 補(bǔ)償電容器

49、 靜止無(wú)功發(fā)生器</p><p><b>　　第一章 配電網(wǎng)</b></p><p>　　1.1配電網(wǎng)的基本概念</p><p>　　配電網(wǎng)（Distribution Network）是指在電力網(wǎng)中起電能分配作用的網(wǎng)絡(luò)。通常是指電力系統(tǒng)中二次降壓變壓器低壓側(cè)直接或降壓后向用戶供電的網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　1.2配電網(wǎng)

50、的組成：</p><p>　　架空或電纜配電線路、配電開(kāi)關(guān)類設(shè)備、配電所、柱上變壓器、配電箱等。</p><p><b>　　1.3配電網(wǎng)分類</b></p><p>　　1、配電網(wǎng)按電壓等級(jí)來(lái)分類</p><p>　　（1）高壓配電網(wǎng)(35-110kV)；</p><p>　　（2）中壓配電網(wǎng)(

51、6-10kV)；</p><p>　　（3）低壓配電網(wǎng)(220-380V)；</p><p>　　2、按供電區(qū)的功能來(lái)分類</p><p>　?。?）城市配電網(wǎng)（城網(wǎng)；）</p><p>　?。?）農(nóng)村配電網(wǎng)（農(nóng)網(wǎng)）；</p><p>　　（6）工廠配電網(wǎng)等。</p><p>　　圖1　配電網(wǎng)系

52、統(tǒng)各種無(wú)功補(bǔ)償方式示意圖</p><p><b>　　第二章 無(wú)功功率</b></p><p>　　2.1什么是無(wú)功功率</p><p>　　電網(wǎng)中電力設(shè)備大多是根據(jù)電磁原理工作的，他們能在能量交換中建立交變的磁場(chǎng)，在一個(gè)周期內(nèi)吸收的功率和釋放的功率相等。但電源能量再通過(guò)純電感或純電容電路時(shí)并沒(méi)有能量消耗，僅僅在用電負(fù)荷與電源之間進(jìn)往復(fù)交換，由

53、于這種交換功率不對(duì)外做功，因此成為無(wú)功功率。無(wú)功功率反映了內(nèi)部與外部往返交換的能量情況，但并不像有功功率那樣表示單位時(shí)間內(nèi)所做的平均功率，無(wú)功功率的符號(hào)用Q表示，單位為乏（var）、千乏（Kvar）、兆乏（Mvar）。</p><p>　　2.2無(wú)功功率的物理意義</p><p>　　前面說(shuō)過(guò)，無(wú)功功率只是描述能量交換的幅度，并不消耗功率，圖2-1的單相電路就是這一方面的例子，其負(fù)載為感性

54、負(fù)載。電阻消耗有用功，而電感則在一周期內(nèi)的一部分時(shí)間內(nèi)把從電源吸收的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，另一部分時(shí)間再把儲(chǔ)存的能量向電源和負(fù)載釋放，并不消耗能量。無(wú)功功率的大小表示了電源和負(fù)載電感之間能量交換的幅度。電源向負(fù)載提供這種無(wú)功功率是阻感負(fù)載內(nèi)的需要，同時(shí)對(duì)電源的輸出帶來(lái)一定的影響。</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　圖2-2是帶有負(fù)載的三相電路，

55、為了和圖2-1相對(duì)照，假設(shè)U、R、L的參數(shù)均和2-1相同，為對(duì)稱三相電路。這是無(wú)功功率的大小當(dāng)然表示了電源和負(fù)載電感之間的能量交換幅度。無(wú)功能量在電源和負(fù)載間來(lái)回流動(dòng)。同時(shí)，可以證明，各項(xiàng)的無(wú)功功率分量（）的瞬時(shí)值之和在任一時(shí)刻都為零。因此，也可以認(rèn)為無(wú)功能量是在三相之間流動(dòng)。這種流動(dòng)是通過(guò)阻感負(fù)載進(jìn)行的。</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p>

56、;　　圖2-2是一個(gè)靜止無(wú)功發(fā)生器電路（SVG）。通過(guò)對(duì)各半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的適當(dāng)控制，其電源電流的相位可以比電壓超前，使SVG發(fā)出的無(wú)功功率或吸收無(wú)功功率。在進(jìn)行PWM控制時(shí)，如果開(kāi)關(guān)頻率足夠高C的容量就可以足夠小。因此，C可以不被看成儲(chǔ)能元件。同樣，只要開(kāi)關(guān)頻率足夠高，SVG交流側(cè)電感L也可以足夠小，L也不是交換無(wú)功能量意義上的電感。因此，這種電路可以近似看成無(wú)儲(chǔ)能元件的電路。這時(shí)，無(wú)功能量的交換就不能看成是在電源和負(fù)載儲(chǔ)能元件之間進(jìn)行

57、的。因?yàn)楦飨酂o(wú)功分量的瞬時(shí)值之和在任一時(shí)刻都為零。因此，仍可以認(rèn)為無(wú)功能量在三相之間流動(dòng)。事實(shí)上，三相三線電路無(wú)論對(duì)稱還是不對(duì)稱，無(wú)論含諧波還是不含諧波，各無(wú)功分量的瞬時(shí)值都為零。這一結(jié)論是普遍成立的，因此，可以認(rèn)為無(wú)功能量是在三相之間流動(dòng)的。</p><p><b>　　圖2-3a</b></p><p>　　圖2-3a是帶有電阻負(fù)載的單相橋式可控整流電路，圖2-3

58、b是時(shí)u和i的波形。這時(shí)電路的有功功率為</p><p><b>　　圖2-3b</b></p><p><b>　　電流i的有效值為</b></p><p><b>　　功率因數(shù)為</b></p><p><b>　　無(wú)功功率Q為</b></p&g

59、t;<p>　　其無(wú)功功率一部分是由基波電流移相產(chǎn)生的，另一部分是由諧波電流產(chǎn)生的。因?yàn)樨?fù)載中沒(méi)有儲(chǔ)能元件，而且是單相電路，所以，這里沒(méi)有上述意義上的無(wú)功能量的流動(dòng)，其無(wú)功功率是由電路非線性產(chǎn)生的。</p><p>　　2.3無(wú)功功率對(duì)電力系統(tǒng)的影響</p><p>　　傳統(tǒng)的無(wú)功功率是由儲(chǔ)能元件引起的負(fù)荷與電源之間能量交換的最大值，是負(fù)荷與電源間交換能量的一種度量。但隨著科

60、學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多非儲(chǔ)能元件也會(huì)吸收無(wú)功這主要是器件的非線性引起的。電力系統(tǒng)中的無(wú)功消耗主要來(lái)自兩個(gè)方面，一是輸電線路自身消耗的無(wú)功，另一方面是負(fù)荷消耗的無(wú)功。輸電設(shè)備在輸送電能時(shí)要吸收一定的無(wú)功，在高壓配電網(wǎng)絡(luò)中為了提高電網(wǎng)的輸送容量和系統(tǒng)的穩(wěn)定性一般會(huì)對(duì)這部分無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償，如對(duì)線路進(jìn)行串聯(lián)補(bǔ)償，一些重要的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行并聯(lián)補(bǔ)償。負(fù)荷吸收的負(fù)載主要是指感性負(fù)載和大量的非線性負(fù)荷消耗無(wú)功，如工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中使用的異步電動(dòng)機(jī)，日光燈、以及各

61、種變流設(shè)備，工業(yè)電爐、電氣機(jī)車(chē)等，這些負(fù)荷中有些容量很大，再啟動(dòng)和使用中都會(huì)吸收大量的無(wú)功，常會(huì)引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)和畸變。</p><p>　　在電力系統(tǒng)中，負(fù)載中的感性負(fù)載會(huì)降低電網(wǎng)的功率因數(shù)，會(huì)給電力系統(tǒng)產(chǎn)生下列不良影響。</p><p>　?。?）降低發(fā)電機(jī)組的輸電能力和輸變電設(shè)備的輸電能力，是電氣設(shè)備的效率降低，發(fā)電和輸變電成本提高。</p><p>　?。?

62、）增加了輸電損耗，降低了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　?。?）增加了電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的電壓損耗，引起電壓的波動(dòng)和閃變。</p><p>　　第三章 無(wú)功補(bǔ)償?shù)睦碚摷把b置</p><p>　　3.1無(wú)功功率理論的發(fā)展</p><p>　　傳統(tǒng)的功率定義大都建立在均值的基礎(chǔ)上的。單相正弦電路或者三相對(duì)稱正弦電路中，利用傳統(tǒng)概念定義的有用功率、無(wú)用

63、功率、視在功率、和功率因數(shù)的概念都很清楚。但當(dāng)電壓或者電流含有諧波時(shí)，或三相電路不平衡時(shí)，功率現(xiàn)象比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的概念無(wú)法正確的對(duì)她作出解釋和描述。建立能包含畸變和不平衡現(xiàn)象的完善的功率理論，是電路理論中的一個(gè)重要的基礎(chǔ)課題。</p><p>　　學(xué)術(shù)界有關(guān)功率理論的爭(zhēng)論可以追溯到20世紀(jì)20和30年代，Eudeanu和Fryze最早分別提出在頻域定義和時(shí)域定義的方法，以后又有各種定義和理論不斷出現(xiàn)。20世紀(jì)80

64、年代以來(lái)，新的定義和理論更是不斷推出。自1991年以來(lái)，已多次舉辦了專門(mén)的討論非正弦情況下功率定義和測(cè)量問(wèn)題的國(guó)際會(huì)議，但迄今為止仍未找到解決問(wèn)題的理論和方法。新的理論往往是解決了前人未解決的問(wèn)題，同時(shí)卻也存在著另一些不足，或引出了新的待解決的問(wèn)題。對(duì)新提出的功率定義和理論應(yīng)具有如下要求：</p><p>　?。?）物理意義明確，能清晰地解釋各種功率現(xiàn)象，并能在某種程度上與傳統(tǒng)概念理論一致。</p>

65、<p>　　（2）有利于對(duì)諧波源和無(wú)功功率的辨別和分析，有利于對(duì)諧波和無(wú)功功率的流動(dòng)的理解。</p><p>　?。?）有利于對(duì)諧波和無(wú)功功率的補(bǔ)償和抑止，并能為其提供理論指導(dǎo)。</p><p>　?。?）能夠被精確測(cè)量，有利于有關(guān)諧波和無(wú)功功率的檢測(cè)、管理和收費(fèi)。</p><p>　　根據(jù)上述要求，可將現(xiàn)有的無(wú)功功率理論分為圖3-1所示的三大類。迄今

66、為止各種無(wú)功功率定義和理論只解決一兩方面的問(wèn)題不能滿足全部需求。Czarnecki和Depenbrock的工作對(duì)第一類功率理論一兩解決起了較大的促進(jìn)作用。H.Akagi提出的瞬時(shí)無(wú)功理論解決了諧波和無(wú)功的瞬時(shí)檢測(cè)和不用儲(chǔ)能元件實(shí)現(xiàn)諧波和無(wú)功補(bǔ)償?shù)葐?wèn)題，無(wú)功補(bǔ)償裝置的研究開(kāi)發(fā)起到了很大的推動(dòng)作用。但這一理論的物理意義較為模糊，與傳統(tǒng)理論的關(guān)系不夠明確，在解決的一類問(wèn)題和第三類問(wèn)題時(shí)有一定困難。對(duì)第三類理論問(wèn)題的研究雖然取得了一定的成果，但

67、迄今沒(méi)有較大突破?？傊绻⒏鼮橥晟频墓β识x和理論，特別是為供電企業(yè)和電力用戶廣泛接受，還需要進(jìn)行更多的努力。</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　3.2無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的發(fā)展</p><p>　　傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償是用普通開(kāi)關(guān)將電容器或者電抗器投入電網(wǎng)，它會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，而且，將電容器從電路中切除時(shí)，會(huì)產(chǎn)生

68、拉弧現(xiàn)象，現(xiàn)已被動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置逐漸代替。早期的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置是同步調(diào)相機(jī)SC，它是用來(lái)專門(mén)產(chǎn)生無(wú)功功率的同步電動(dòng)機(jī)，它能產(chǎn)生不同大小容性或者感性的無(wú)功功率。70年代以來(lái)，同步調(diào)相機(jī)已經(jīng)開(kāi)始逐漸被靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC）所代替。1977年美國(guó)GE公司首次在實(shí)際電力系統(tǒng)中演示運(yùn)行其使用了晶閘管的靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置。1978年，在美國(guó)電力研究院的支持下，美國(guó)西屋電氣公司制造的使用晶閘管的靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置投入實(shí)際使用。靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置包括晶閘管控制

69、的電抗器（TCR）和晶閘管投切電容器（TSC）以及兩者的混合裝置TCR+TSC，或者晶閘管控制電抗器和固定電抗器（FC）或機(jī)械投切電容器（MSC）混合使用的裝置。在國(guó)內(nèi)SVC越來(lái)越廣泛的被應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，成為電力系統(tǒng)中支持電網(wǎng)電壓的重要手段。</p><p>　　3.3無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)脑?lt;/p><p>　　早期的無(wú)功補(bǔ)償裝置不能跟蹤負(fù)荷無(wú)功需求的變化，而隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)無(wú)功功

70、率進(jìn)行快速動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)男枨笤絹?lái)越大。對(duì)電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率進(jìn)行快速的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)無(wú)功負(fù)荷的功率因數(shù)的校正、改善電壓調(diào)整、提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、阻尼系統(tǒng)振蕩、降低過(guò)電壓、減少電壓閃爍、阻尼次同步振蕩、減少電壓和電流的不平衡。應(yīng)當(dāng)指出的是，以上的這些功能雖然是相互關(guān)聯(lián)的，但實(shí)際的靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置往往只是對(duì)其中某一條或者幾條為直接控制目標(biāo)，其控制策略亦因此而有所不同。因此，這些功能有的屬于對(duì)一個(gè)或者幾個(gè)在一起的負(fù)載的補(bǔ)償效

71、果(負(fù)載補(bǔ)償)，有的則是以整個(gè)輸電系統(tǒng)性能的改善和傳輸能力的提高為目的(輸電補(bǔ)償)，而改善電壓調(diào)整，提高電壓穩(wěn)定性，則可以看作是兩者的共同目標(biāo)。</p><p>　　下面以改善電壓調(diào)整的基本功能為例，對(duì)無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)脑碜龊?jiǎn)要的介紹。</p><p>　?。╝）圖3-2(b)</p><p>　　圖3-2(a)所示為系統(tǒng)、負(fù)載和補(bǔ)償器的單相等效電路圖。其中，

72、U為系統(tǒng)電壓，R和X為系統(tǒng)電阻和電抗。假定負(fù)載變化很小，故有，則假定R《X，反映系統(tǒng)電壓與無(wú)功規(guī)律變化的特性曲線如圖3-2(b)中實(shí)線所示，由于系統(tǒng)電壓變化不大，其橫坐標(biāo)也可以換為無(wú)功電流?？梢钥闯觯撎匦郧€是向下傾斜的，即隨著系統(tǒng)供給的無(wú)功功率Q的增加，系統(tǒng)電壓下降。由電力系統(tǒng)中的分析可知，系統(tǒng)的特性曲線可近似用下式表示</p><p>　　式中 ——無(wú)功功率為零時(shí)的系統(tǒng)電壓</p>&l

73、t;p><b>　　——系統(tǒng)短路容量</b></p><p>　　由上式可見(jiàn)，無(wú)功功率的變化將引起系統(tǒng)電壓成比例的變化。投入補(bǔ)償器后，系統(tǒng)供給的無(wú)功功率為負(fù)載和補(bǔ)償器無(wú)功功率之和，即</p><p>　　因此，當(dāng)負(fù)載無(wú)功功率變化時(shí)，如果補(bǔ)償器的無(wú)功功率總能彌補(bǔ)的</p><p>　　變化，從而使Q維持不變，即，則也將為0，供電電壓保持恒定

74、。這就是對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)脑怼?lt;/p><p>　　3.4無(wú)功補(bǔ)償電容器</p><p>　　設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償電容器是補(bǔ)償無(wú)功功率的傳統(tǒng)方法之一，目前在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。使用并聯(lián)電容補(bǔ)償器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)方便的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　(1)并聯(lián)電容器補(bǔ)償無(wú)功功率的原理</p><p>　　在實(shí)際的電力系統(tǒng)中，大部分負(fù)載為異步電動(dòng)

75、機(jī)。包括異步電動(dòng)機(jī)在內(nèi)的多 數(shù)電氣設(shè)備的等效電路可看作電阻R電感L串聯(lián)的電路其功率因數(shù)為</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　給R、L電路并聯(lián)接入C電路，該電路的電流方程為</p><p>　?。?-2）

76、 </p><p>　　由于并聯(lián)電容電壓與的相位差變小來(lái)了，供電回路的功率因數(shù)提高了。因此，電流的相位滯后電壓,這種情況叫欠補(bǔ)償。</p><p>　　若電容C的容量過(guò)大，使得供電電流的相位超前電壓，這種補(bǔ)償叫做過(guò)補(bǔ)償。通常不希望出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償?shù)那闆r，因?yàn)闀?huì)引起變壓器二次側(cè)電壓的升高，而容性無(wú)功功率在電力線路上傳輸同樣會(huì)則增加電能的損耗，使溫升增大，影響點(diǎn)電容的壽命。</p>

77、;<p>　　（2）并聯(lián)電容器補(bǔ)償容量的計(jì)算</p><p>　　電容器的補(bǔ)償容量與采用的補(bǔ)償方式、未補(bǔ)償時(shí)的負(fù)載情況、電容器接法有關(guān)。</p><p>　　集中補(bǔ)償和分組補(bǔ)償?shù)娜萘坑?jì)算時(shí)，總的補(bǔ)償容量由下式?jīng)Q定：</p><p>　　（3-3） </p><p><b>　　或</b><

78、/p><p><b>　?。?-4） </b></p><p>　　式中——由變配電所供電的月最大有功計(jì)算負(fù)載（KV）</p><p>　　—— 月平均負(fù)載率，一般可取0.7到0.8之間</p><p>　　——補(bǔ)償前的功率因數(shù)角，可取最大負(fù)載時(shí)的值</p><p>　　——補(bǔ)償后的功率因數(shù)角，參

79、考電力部門(mén)的要求確定一般可取0.9到0.95</p><p>　　——電容補(bǔ)償率(Kvar/KW),即每千瓦有功負(fù)載需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率，。</p><p>　　電容器接法不同時(shí)，每相電容器所需的容量是不一樣的。</p><p>　　電容器組成星形連接時(shí)</p><p><b>　　(3-5)</b></p>

80、<p>　　式中——裝設(shè)地點(diǎn)電網(wǎng)電壓（V）</p><p>　　——電容器組的線電壓（A） </p><p>　　——每相電容器組的電容量（F）</p><p>　　考慮到電網(wǎng)電壓的單位常用KV，的單位為Kvar，則星形聯(lián)接時(shí)每相電容器的容量為</p><p><b>　　(3-6)</b></p>

81、;<p><b>　　式中，的單位是。</b></p><p>　　電容器組為三角形聯(lián)結(jié)時(shí)</p><p><b>　　(3-7) </b></p><p>　　若線電壓Ｕ的單位為KV則每相電容的容量（單位為）</p><p><b>　　(3-8) </b>

82、;</p><p>　　就地補(bǔ)償電容容量計(jì)算</p><p>　　單臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)裝有就地補(bǔ)償電容器時(shí)，如電動(dòng)機(jī)突然與電源斷開(kāi)，電容器將對(duì)電動(dòng)機(jī)放電而產(chǎn)生勵(lì)磁現(xiàn)象。如果補(bǔ)償電容器補(bǔ)償過(guò)大，可能因電動(dòng)機(jī)慣性轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生過(guò)電壓，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)損壞。為防止這種情況，不宜使電容器補(bǔ)償容量過(guò)大，應(yīng)以電容器組在此時(shí)的放電電流大于電動(dòng)機(jī)的空載電流為限，即</p><p><b>

83、;　　(3-9)</b></p><p>　　式中 ——供電系統(tǒng)額定線電壓（v）</p><p>　　—— 電動(dòng)機(jī)額定空載電流（A）</p><p>　　若電動(dòng)機(jī)空載電流在產(chǎn)品樣品中查不到可用下式估算： </p><p><b>　　(3-10)</b></p><p>　　3

84、.5靜止無(wú)功發(fā)生器</p><p>　　靜止無(wú)功功率補(bǔ)償器簡(jiǎn)稱靜止補(bǔ)償器（SVC）,出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代初，是目前為止應(yīng)用較多的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。SVC主要有并聯(lián)電容器組、可調(diào)飽和電抗器以及檢測(cè)與控制系統(tǒng)三部分組成。其兼有電容器和調(diào)相機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn)，可在幾個(gè)周期內(nèi)快速完成調(diào)節(jié)，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)電壓穩(wěn)定，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。SVC平滑的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償特性是指補(bǔ)充進(jìn)電網(wǎng)的無(wú)功電流是按照電網(wǎng)的無(wú)功需求變化而變化的。由于無(wú)功和電網(wǎng)是直接聯(lián)

85、系的，所以調(diào)節(jié)無(wú)功在很大程度上是為了系統(tǒng)電壓質(zhì)量和電壓支撐。靜止無(wú)功發(fā)生器就是典型的一種靜止無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。</p><p>　　1．靜止無(wú)功發(fā)生器的原理</p><p>　　靜止無(wú)功發(fā)生器系統(tǒng)是應(yīng)無(wú)功補(bǔ)償快速、準(zhǔn)確和減少諧波的要求而出現(xiàn)的，是采用變流器結(jié)構(gòu)和新型電力電子器件、智能控制芯片實(shí)現(xiàn)的高性能無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)。目前研究的熱點(diǎn)主要圍繞改善電路結(jié)構(gòu)、改進(jìn)信號(hào)測(cè)量技術(shù)、尋找更佳的控制方式及

86、濾波等方面。在進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)之前，有必要對(duì)靜止無(wú)功發(fā)生器的基本原理加以介紹。其中，由于無(wú)功電流檢測(cè)的準(zhǔn)確性、快速性關(guān)系到系統(tǒng)性能的好壞，因此專門(mén)對(duì)本文所采用的基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的無(wú)功電流檢測(cè)原理做詳細(xì)介紹。</p><p>　　2．靜止無(wú)功發(fā)生器的分類</p><p>　　所謂靜止無(wú)功發(fā)生器 (SVG)，就是指由自由換相的電力半導(dǎo)體橋式變流器來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)难b置。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它的基本原

87、理就是將自換相橋式變流電路通過(guò)電抗或直接并聯(lián)到電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值，或者直接控制其交流側(cè)電流，就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?。在三相平衡電路中，不論?fù)載的功率因數(shù)如何，三相瞬時(shí)功率的和是一定的，在任何時(shí)刻都等于三相總的有功功率，而三相無(wú)功功率的和為零?？偟膩?lái)看三相電源與負(fù)載間沒(méi)有無(wú)功能量的傳輸，各相的無(wú)功量是在三相之間來(lái)回往返的。因而從理論上來(lái)講，SVG直流側(cè)不需要設(shè)

88、置儲(chǔ)能元件。實(shí)際上考慮到變流電路吸收的電流并不是只有基波，其諧波的存在也多少會(huì)造成總體看來(lái)有少許無(wú)功能量在電源和SVG之間往返。所以，為了維持橋式變流電路的正常工作，其交流側(cè)仍需一定大小的電感或電容作為儲(chǔ)能元件。靜止無(wú)功發(fā)生器根據(jù)直流側(cè)儲(chǔ)能元件的不同，可以分為電壓型和電流型兩種，結(jié)構(gòu)圖分別如圖3-3中(a)、(b)所示。電壓型橋式電路需要串聯(lián)電抗器后才能并入電網(wǎng)，而電流型橋式電路需要在交流側(cè)并聯(lián)上電容器，以吸收換相產(chǎn)生的過(guò)電壓。<

89、/p><p><b>　　圖4-3</b></p><p>　　不論是電壓型還是電流型結(jié)構(gòu)，其無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹硎窍嗤ǖ?。但在?shí)際應(yīng)用中，電壓型結(jié)構(gòu)的靜止無(wú)功發(fā)生器效能更高，因此迄今投入實(shí)用的SVG大多采用電壓型橋電路。下面以電壓型SVG系統(tǒng)為例，對(duì)其結(jié)構(gòu)和基本原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。</p><p>　　電壓型靜止無(wú)功發(fā)生器的基本原理</p>

90、;<p>　　SVG正常工作時(shí)是通過(guò)電力半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的開(kāi)通和關(guān)斷將直流側(cè)電壓轉(zhuǎn)換成交流側(cè)與電網(wǎng)同頻率的輸出電壓，就像一個(gè)電壓型逆變器，只不過(guò)交流側(cè)輸出接的不是無(wú)源負(fù)載，而是電網(wǎng)。因此，當(dāng)僅考慮基波頻率時(shí)，SVG可以等效視為幅值和相位均可以控制的一個(gè)與電網(wǎng)同頻率的交流電壓源。它通過(guò)交流電抗器連接到電網(wǎng)上。所以，SVG的工作原理就可以用如圖4-4所示的單相等效電路圖來(lái)說(shuō)明。</p><p><b&g

91、t;　　圖4-4</b></p><p>　　設(shè)電網(wǎng)電壓和SVG輸出的交流電壓分別用相量和表示，則連接電抗X上的電壓即為和，的相量差，而連接電抗的電流是可以由其電壓來(lái)控制的。這個(gè)電流就是SVG從電網(wǎng)吸收的電流因此，改變SVG的交流側(cè)輸出電壓的幅值及其相對(duì)于的相位，就可以改變連接電抗上的電壓，從而控制SVG從電網(wǎng)吸收電流的相位和幅值，也就控制了SVG吸收無(wú)功功率的性質(zhì)和大小。</p>&l

92、t;p>　　在圖4-4(a)的等效電路中，將連接電抗器視為純電感，沒(méi)有考慮電阻損耗以及變流器的損耗，因此不必從電網(wǎng)吸收有功能量。在這種情況下，只需使和同相，僅改變的幅值大小即可控制SVG從電網(wǎng)吸收的電流是超前還是滯后，并且能控制該電流的大小。如圖4.2(b)所示，當(dāng)U大于認(rèn)時(shí)，電流超前電壓，SVG吸收容性的無(wú)功功率;當(dāng)小于時(shí)，電流滯后電壓，SVG吸收感性的無(wú)功功率。</p><p>　　考慮到連接電抗器的損

93、耗和變流器本身的損耗(如管壓降、線路電阻等)，并將總的損耗集中作為連接電抗器的電阻考慮，則SVG的實(shí)際等效電路如圖4-5（a)所示，其電流超前和滯后工作的向量圖如4-5（b)所示。</p><p><b>　　圖4-5</b></p><p>　　在這種情況下，變流器電壓，與電流仍相差，因?yàn)樽兞髌鳠o(wú)需有功能量。而電網(wǎng)電壓與電流的相位差不再是，而是比小了角，因此電網(wǎng)提供

94、了有功功率來(lái)補(bǔ)充電路中的損耗，也就是說(shuō)相對(duì)于電網(wǎng)的電壓來(lái)講，電流中有一定量的有功分量。這個(gè)角也就是變流器電壓，與電網(wǎng)電壓的相位差。改變這個(gè)相位差，并且改變的幅值，則產(chǎn)生的電流的相位和大小也就隨之改變，SVG從電網(wǎng)吸收的無(wú)功功率也就因此得到調(diào)節(jié)。</p><p>　　本文中對(duì)有功損耗進(jìn)行的補(bǔ)償是通過(guò)直流側(cè)進(jìn)行的。與以上所述由交流電網(wǎng)側(cè)提供有功能量的方案不同，在這種方案中，直流側(cè)通過(guò)一個(gè)三相不控整流模塊產(chǎn)生直流側(cè)電壓

95、，并與直流電容相并聯(lián)。其電流與交流電網(wǎng)電壓的相位差是，而與變流器交流側(cè)電壓的相位差為。如圖4-6所示:在這種條件下，SVG在短間內(nèi)向電網(wǎng)提供一定量的有功功率。這對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常有益的。</p><p><b>　　圖4-6</b></p><p><b>　　第四章 無(wú)功優(yōu)化</b></p><p>　　4.1無(wú)功優(yōu)

96、化的基本原則及要求 </p><p>　　任何配電網(wǎng)絡(luò)都會(huì)吸收一定量的無(wú)功功率，尤其是低壓配電系統(tǒng)最為嚴(yán)重，為了最大限度的減少無(wú)功功率的傳輸損耗，提高配電設(shè)施的效率，無(wú)功補(bǔ)償?shù)呐渲脩?yīng)按“分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡”的原則合理布局。</p><p>　　國(guó)家頒布的《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)冊(cè)》包括了無(wú)功功率平衡及補(bǔ)償?shù)母疽?。有關(guān)規(guī)定如下</p><p>　?。?）無(wú)功功率電

97、源的安排應(yīng)有規(guī)劃，并留有適當(dāng)?shù)脑６?，以保證系統(tǒng)各輸壓在正常和事故后均能滿足規(guī)定的要求。</p><p>　　（2）電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)分層分區(qū)就地平衡為原則，應(yīng)隨負(fù)荷的變化調(diào)整，避免長(zhǎng)距離線路或者多級(jí)變壓器傳送無(wú)功功率，220KV以上等級(jí)線路的充電電功率應(yīng)基本上予以補(bǔ)償。</p><p>　　（3）電機(jī)或調(diào)相機(jī)應(yīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁運(yùn)行，并保證其穩(wěn)定性。</p><p>　?。?/p>

98、4）為保證受端系統(tǒng)發(fā)生突然失去一回重載線路或一臺(tái)大容量組等事故時(shí)保持電壓穩(wěn)定和正常供電，受端電壓應(yīng)有足夠的動(dòng)態(tài)無(wú)功備用容量。</p><p>　　《導(dǎo)則》關(guān)于對(duì)無(wú)功功率平衡機(jī)補(bǔ)償?shù)囊?guī)定是對(duì)現(xiàn)代電網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)分析對(duì)多年電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出的結(jié)論。國(guó)標(biāo)GB12325-90《電能質(zhì)量允許電壓偏差》規(guī)定了各電壓等級(jí)的配電網(wǎng)母線上的電壓偏差容許值。這兩個(gè)文件是進(jìn)行電壓無(wú)功補(bǔ)償時(shí)的基本大綱。但僅有大綱是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的還需要進(jìn)一步細(xì)

99、化出若干原則，下面將無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹瓌t及要求總結(jié)如下：</p><p>　　（1）功率分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡的基本原則</p><p>　　在電網(wǎng)中，各級(jí)網(wǎng)絡(luò)和輸配電設(shè)備都要吸收一定量的無(wú)功功率，尤其低壓配電系統(tǒng)所占比重最大，為了最大限度的減少無(wú)功功率傳輸損耗提高配電設(shè)施的效率，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備裝置按照“分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡”的原則合理布局。</p><p>　?。?）分散補(bǔ)

100、償與集中補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主</p><p>　　集中補(bǔ)償是在變電所集中裝設(shè)較大容量的補(bǔ)償電容器。分散補(bǔ)償是指在配電網(wǎng)絡(luò)中分散的負(fù)荷區(qū)，如配電線路，變電器和用戶的用電設(shè)備等進(jìn)行的無(wú)功補(bǔ)償。集中補(bǔ)償主要是補(bǔ)償主變壓器本身的無(wú)功損耗，以減少變電所以上輸電線路的無(wú)功功率，從而降低輸電線路的無(wú)功損耗。因?yàn)橛脩粜枰臒o(wú)功通過(guò)變電所以下的配電線路向負(fù)荷端輸送。所以為了有效的降低線損，必須做到無(wú)功功率在那里發(fā)生就補(bǔ)償?shù)侥?/p>

101、里。</p><p>　?。?）保持各節(jié)點(diǎn)電壓合格，并留有充足的無(wú)功余量</p><p>　　保持電能質(zhì)量的合格就是對(duì)電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕疽?。保留充足的無(wú)功裕量，對(duì)系統(tǒng)快速跟蹤負(fù)荷的變化，中低壓電網(wǎng)應(yīng)以分散為主。應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，具有非常重大的意義。</p><p>　　（4）要注意區(qū)域協(xié)調(diào)性經(jīng)濟(jì)性確保全局電網(wǎng)優(yōu)化</p><p>　　降低電網(wǎng)損

102、耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，是系統(tǒng)處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)下，是所有電網(wǎng)追求的目的。為此，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募袃?yōu)化和協(xié)調(diào)優(yōu)化。對(duì)不同的變電站設(shè)定不同的優(yōu)化運(yùn)行方式，用戶可以根據(jù)需要設(shè)定變電站是否參加優(yōu)化控制。若不參與優(yōu)化的變電站，則設(shè)備不可調(diào)節(jié)；用戶也可以設(shè)定具體的設(shè)備是否參與優(yōu)化，則即設(shè)備是否可調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)根據(jù)用戶設(shè)定的變電站和設(shè)備的控制方式及變電站預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行全局電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化計(jì)算，得出母線電壓約束并以網(wǎng)損最小為目標(biāo)的控制策略。</p&g

103、t;<p>　?。?）應(yīng)充分考慮全局電壓穩(wěn)定的需求</p><p>　　電壓無(wú)功補(bǔ)償說(shuō)到底就是保持各節(jié)點(diǎn)電壓穩(wěn)定但是只從局部出發(fā)很可能危及整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定性，因此各電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償必須服從全電網(wǎng)的穩(wěn)定性要求。</p><p>　?。?）無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)具常規(guī)控制和緊急控制功能</p><p>　　系統(tǒng)不僅能在正常情況下通過(guò)調(diào)節(jié)各電壓控制器的整定值控制受控區(qū)域的無(wú)

104、功電力至優(yōu)化狀態(tài)；當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)如負(fù)荷急劇變化或發(fā)生故障造成電壓異常時(shí)，系統(tǒng)也能夠迅速做出反應(yīng)，實(shí)施有效的控制，節(jié)點(diǎn)電壓恢復(fù)到正常的范圍。當(dāng)通訊系統(tǒng)某些遠(yuǎn)程控制線路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，系統(tǒng)還能很好的完成調(diào)節(jié)任務(wù)。</p><p>　　（7）避免調(diào)節(jié)設(shè)備頻繁的動(dòng)作</p><p>　　各調(diào)節(jié)設(shè)備特別是有載調(diào)節(jié)變壓器，電容器組等，受設(shè)備使用壽命及其電壓波動(dòng)的限制，其調(diào)節(jié)次數(shù)是有限的。因此系統(tǒng)應(yīng)該對(duì)設(shè)

105、備的動(dòng)作進(jìn)行合理的規(guī)劃和優(yōu)化，使得既能滿足系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的要求，又能使調(diào)節(jié)設(shè)備的動(dòng)作次數(shù)在理想的范圍之內(nèi)，同時(shí)在調(diào)節(jié)過(guò)程中應(yīng)保證控制設(shè)備在安全穩(wěn)定的范圍內(nèi)運(yùn)行。</p><p>　　當(dāng)采用全局電網(wǎng)優(yōu)化控制時(shí)，補(bǔ)償系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果編制控制預(yù)案，避免各變電站孤立、局部的調(diào)節(jié)控制，有效地控制設(shè)備的操作和變電站間的協(xié)調(diào)配合，保證設(shè)備動(dòng)作的效果，減少全局電網(wǎng)總的設(shè)備動(dòng)作數(shù)量。</p><p>　?。?/p>

106、8）滿足不同調(diào)壓方式</p><p>　　不同調(diào)壓方式（逆調(diào)壓、順調(diào)壓、長(zhǎng)調(diào)壓）要求可通過(guò)母線（節(jié)點(diǎn)）的電壓約束體現(xiàn)。補(bǔ)償系統(tǒng)可按時(shí)段為母線設(shè)置不同的電壓限值約束，以滿足用戶對(duì)調(diào)壓方式的要求。例如，按逆調(diào)壓的要求，在電壓合格范圍內(nèi)，高峰負(fù)荷時(shí)電壓偏上限運(yùn)行，低谷負(fù)荷時(shí)電壓偏下限運(yùn)行。則在設(shè)置母線電壓約束時(shí)，對(duì)高峰負(fù)荷時(shí)段、低谷負(fù)荷時(shí)段的電壓限值進(jìn)行適當(dāng)收縮，以滿足逆調(diào)壓的要求。</p><p&

107、gt;　?。?）引入閉鎖保證電網(wǎng)安全運(yùn)行</p><p>　　補(bǔ)償系統(tǒng)應(yīng)在保證電網(wǎng)安全的基礎(chǔ)上提高運(yùn)行效益。因而補(bǔ)償系統(tǒng)必須對(duì)電網(wǎng)故障、異常情況有充分的應(yīng)對(duì)措施。當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，補(bǔ)償系統(tǒng)實(shí)施閉鎖。異常情況的發(fā)生可對(duì)應(yīng)于遙信變位(如保護(hù)動(dòng)作)、遙測(cè)越限。補(bǔ)償系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中檢測(cè)到用戶定義的需要閉鎖的異常情況時(shí)，立即執(zhí)行閉鎖。閉鎖的對(duì)象可以是設(shè)備閉鎖(該設(shè)備不可調(diào)節(jié))、變電站閉鎖(該變電站的所有設(shè)備不可調(diào)節(jié))、系統(tǒng)

108、閉鎖(補(bǔ)償系統(tǒng)不再進(jìn)行優(yōu)化控制)。</p><p>　　無(wú)功補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)遵照電力部《電力系統(tǒng)電壓和無(wú)功電力技術(shù)導(dǎo)則》，無(wú)功補(bǔ)償對(duì)功率因數(shù)做如下規(guī)定：對(duì)于系統(tǒng)站，110kV及以上系統(tǒng)站主變?cè)谧畲筘?fù)荷時(shí)，其二次側(cè)的功率因數(shù)為0.95以上；35kV系統(tǒng)站主變?cè)谧畲筘?fù)荷時(shí)，其二次側(cè)的功率因數(shù)為0.95以上。對(duì)于用戶站：高壓供電的工業(yè)及裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓設(shè)備的用戶，功率因數(shù)為0.95以上；其它工業(yè)用戶功率因數(shù)為0.9以上；泵

109、站和農(nóng)業(yè)用戶功率因數(shù)為0.80以上。</p><p>　　4.2影響無(wú)功優(yōu)化的因素</p><p>　　（1）負(fù)荷狀態(tài)水平的影響</p><p>　　在地區(qū)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，電網(wǎng)總的負(fù)荷水平是地區(qū)電網(wǎng)中千萬(wàn)個(gè)用電設(shè)備消耗的功率總和，在不同時(shí)刻，電網(wǎng)中的總負(fù)荷水平是不一樣的：在高峰負(fù)荷狀態(tài)下，電網(wǎng)對(duì)無(wú)功功率的需求大，整個(gè)地區(qū)電網(wǎng)的無(wú)功功率呈現(xiàn)不足的狀態(tài)，這就要求發(fā)揮電網(wǎng)

110、中無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的作用，通過(guò)投入電網(wǎng)中恰當(dāng)?shù)攸c(diǎn)的電容器來(lái)補(bǔ)償無(wú)功負(fù)荷所需的無(wú)功功率；而在低谷負(fù)荷狀態(tài)下，電網(wǎng)對(duì)無(wú)功功率的要求將減少，為避免無(wú)功功率過(guò)剩，要求切除電網(wǎng)中適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)的電容器，使得電網(wǎng)的無(wú)功功率得到合理控制；這樣必然導(dǎo)致在不同負(fù)荷水平狀態(tài)下，地區(qū)電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化控制策略的不同，即可投切電容器的位置和容量不同，因此在地區(qū)電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化控制中，根據(jù)不同負(fù)荷狀態(tài)水平和分布情況，選擇不同的電容器組投切方案，是優(yōu)化地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行的重要手段，負(fù)荷狀態(tài)

111、水平對(duì)電容器投切起著至關(guān)重要的作用。</p><p>　　（2）電壓水平的影響</p><p>　　進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化控制的前提是保證電壓水平正常，圖3-1是無(wú)功功率的靜態(tài)電壓特性。圖中和對(duì)應(yīng)著兩種電壓水平Qc1和Qc2分別為和對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率需要供給量EQL+△Q∑表示電網(wǎng)的無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功損耗。從圖4-1可以看出，要維持一定的電壓水平，必然要求無(wú)功功率達(dá)到相應(yīng)的無(wú)功平衡，無(wú)功平衡是保證電壓質(zhì)量的

112、基本條件。當(dāng)電網(wǎng)中某節(jié)點(diǎn)的電壓要求較高時(shí)，在無(wú)功功率不足的情況下，要維持較高的電壓水平是不可能的，這時(shí)就必須投入電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，來(lái)提高節(jié)點(diǎn)的電壓水平;當(dāng)電網(wǎng)中某節(jié)點(diǎn)的電壓要求較低時(shí)，將不能充分利用可投切的電容器，不利于電網(wǎng)的穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此對(duì)不同的電壓水平會(huì)有不同的電容器投切方案。</p><p>　　圖4-1電壓水平與無(wú)功平衡的關(guān)系</p><p>　　(3)電容器投切次數(shù)的影響

113、</p><p>　　地區(qū)電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化控制的主要措施是通過(guò)調(diào)節(jié)電網(wǎng)中已有電容器組的無(wú)功功率，對(duì)電網(wǎng)中的無(wú)功潮流進(jìn)行合理的調(diào)度，使電網(wǎng)的運(yùn)行方式得到優(yōu)化，但是這要受到電網(wǎng)中的電容器組本身?xiàng)l件、電容器組所在位置以及容量的限制，因?yàn)樵诘貐^(qū)電網(wǎng)的無(wú)功調(diào)度過(guò)程中，有些電容器由于頻繁投切，可能會(huì)造成開(kāi)關(guān)或電容器等設(shè)備經(jīng)常性損壞，嚴(yán)重影響了控制設(shè)備的使用壽命，因此在實(shí)際運(yùn)行中要求盡量減少電容器組的調(diào)節(jié)次數(shù)。由于電容器投切次數(shù)限

114、制以及可投切電容器的位置的影響，會(huì)影響無(wú)功優(yōu)化控制的結(jié)果，地區(qū)電網(wǎng)優(yōu)化控制的策略也隨之不同。</p><p>　　(4)有載調(diào)壓變壓器抽頭調(diào)節(jié)次數(shù)的影響</p><p>　　電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化控制的另一措施是通過(guò)改變有載調(diào)壓變壓器的變比，調(diào)節(jié)系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的電壓，來(lái)控制無(wú)功潮流，優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行方式。但是這要受到電網(wǎng)中的有載調(diào)壓變壓器抽頭的位置以及調(diào)節(jié)次數(shù)的限制，因?yàn)樵谡{(diào)節(jié)過(guò)中，有載調(diào)壓變壓器變比的頻

115、繁變動(dòng)，不僅會(huì)嚴(yán)重影響變壓器本身的使用壽命甚至直接引起設(shè)備損壞，而且會(huì)嚴(yán)重影響電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此在實(shí)際操作過(guò)程中要求盡量減少有載調(diào)壓變壓器抽頭位置的變動(dòng)。</p><p>　　4.3無(wú)功優(yōu)化的一般模型</p><p>　　無(wú)功優(yōu)化作為一個(gè)最優(yōu)潮流的子問(wèn)題，可以表示為一個(gè)同時(shí)具有連續(xù)變量和!離散變量以及等式和不等式約束的非線性規(guī)劃問(wèn)題，其一般模型由如下部分組成:<

116、/p><p>　　Fmin=f(u,x) （4.1） </p><p>　　s.t.g(u,x)=0 （4.2）</p><p>　?。?.3）

117、 </p><p>　?。?.4） </p><p>　　其中u表示控制變量的向量，主要包括發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓、有載調(diào)壓變壓器的變比和并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償器的無(wú)功功率，其中前者為連續(xù)變量，后

118、兩者為離散變量。x表示依存變量的向量，主要包括PQ節(jié)點(diǎn)電壓和發(fā)電機(jī)無(wú)功出力，有時(shí)也加入支路無(wú)功潮流約束。式(4.2 )即為由系統(tǒng)潮流方程構(gòu)成的等式約束，式(4.3)和(4.4)分別表示控制變量和依存變量的上下限不等式約束。</p><p>　　無(wú)功優(yōu)化從數(shù)學(xué)角度而言要尋找控制變量的一組設(shè)定值，使電力系統(tǒng)在依存變量不越限的前提下達(dá)到目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)。</p><p>　　4.4無(wú)功優(yōu)化

119、目標(biāo)函數(shù)</p><p>　　常見(jiàn)的無(wú)功優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)主要有以下幾類：</p><p><b>　?。?）系統(tǒng)網(wǎng)損最小</b></p><p>　　電力系統(tǒng)網(wǎng)損最小是電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化最常見(jiàn)的目標(biāo)函數(shù)之一，如式（4.5）所示。式中，n 為支路數(shù)，Gk ( i , j)是以節(jié)點(diǎn) i 和節(jié)點(diǎn) j 為首末端節(jié)點(diǎn)的第 k 條支路的電導(dǎo)。隨著電力市場(chǎng)化

120、運(yùn)營(yíng)的開(kāi)展，也可能采用計(jì)及無(wú)功發(fā)電成本及無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行成本的目標(biāo)函數(shù)。</p><p><b>　　(4.5)</b></p><p><b>　?。?）儲(chǔ)備最大化</b></p><p>　　基于安全性方面的考慮，無(wú)功優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)也可以是最大化發(fā)電機(jī)的無(wú)功儲(chǔ)備，即最小化發(fā)電機(jī)的無(wú)功出力，從而為電力系統(tǒng)在緊急情況下提供

121、足夠的無(wú)功出力，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。如式（4.6）所示；還有考慮將無(wú)功儲(chǔ)備一致分布在不同的發(fā)電機(jī)中的目標(biāo)函數(shù)，如式（4.7）所示；</p><p>　?。?.6） </p><p><b>　?。?.7）</b></p><p>　?。?）小化各約束的總越限量</p>&

122、lt;p>　　即越限約束的總數(shù)最小化，如式（4.8）所示，一般此類模型用于無(wú)功電壓的修正控制。式中， Q為第 k 臺(tái)發(fā)電機(jī)的無(wú)功出力hV為額定無(wú)功容量， hK為越限約束，WK為hk的權(quán)重，用于考慮不同約束的重要性差異。</p><p>　?。?.8） </p><p>　　(4)最優(yōu)化無(wú)功電壓運(yùn)行質(zhì)量</p><p>　　用以對(duì)應(yīng)于電網(wǎng)電壓質(zhì)

123、量目標(biāo)要求較高的無(wú)功優(yōu)化環(huán)境。文獻(xiàn)中將最小化各重要節(jié)點(diǎn)的電壓或線路的無(wú)功潮流與相應(yīng)設(shè)定值的偏差作為目標(biāo)函數(shù)，如式（4.9）所示。式中為重要節(jié)點(diǎn)（或線路）的數(shù)目、 和分別為節(jié)點(diǎn) k 的電壓（或線路 k 的無(wú)功潮流）的實(shí)際值、設(shè)定值和最大允許偏差。</p><p><b>　?。?.9）</b></p><p>　?。?）最優(yōu)化控制設(shè)備動(dòng)作量</p><

124、;p>　　對(duì)于實(shí)際電力系統(tǒng)環(huán)境，有時(shí)對(duì)設(shè)備操作數(shù)以及操作成本有一定的要求，此時(shí)對(duì)應(yīng)于最優(yōu)化設(shè)備動(dòng)作的數(shù)學(xué)模型應(yīng)運(yùn)而生。主要包括最小化控制設(shè)備動(dòng)作量的某種求和，如將最小化控制設(shè)備動(dòng)作量的加權(quán)平方和作為目標(biāo)函數(shù)如式（4.10）所示。式中 為控制設(shè)備的數(shù)目；為第 k 個(gè)控制設(shè)備的動(dòng)作量；權(quán)系數(shù)可以用來(lái)區(qū)分設(shè)備的動(dòng)作優(yōu)先級(jí)，越大，優(yōu)先級(jí)越低。</p><p>　?。?.10） </p&g

125、t;<p>　?。?）多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化</p><p>　　前文列舉了無(wú)功優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)，但如果僅僅使用上述各類單一目標(biāo)對(duì)實(shí)際電力系統(tǒng)行建模仿真，優(yōu)化結(jié)果往往都不夠理想，因?yàn)閱我坏哪繕?biāo)模型都不足以完整的表達(dá)電力系統(tǒng)的實(shí)際控制目標(biāo)，比如使用單一的網(wǎng)損最小為目標(biāo)函數(shù)，可以看到如下缺點(diǎn)：1、個(gè)別優(yōu)化后母線的電壓接近其合格范圍的上限，系統(tǒng)承受負(fù)荷波動(dòng)的能力下降，可能導(dǎo)致調(diào)壓設(shè)備頻繁動(dòng)作；2、靠近負(fù)荷中心的發(fā)電

126、機(jī)的無(wú)功出力偏高，減少了可用于應(yīng)付未來(lái)擾動(dòng)的無(wú)功儲(chǔ)備。另一方面，如果只是為了提高系統(tǒng)安全性，單純以最大化發(fā)電機(jī)無(wú)功儲(chǔ)備為目標(biāo)函數(shù)，則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)電壓偏低、網(wǎng)損偏高，也不適于在正常的系統(tǒng)狀態(tài)下運(yùn)行。因此一般需要將幾類目標(biāo)函數(shù)結(jié)合使用，形成多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化。</p><p>　　多目標(biāo)的引入使無(wú)功優(yōu)化模型更加復(fù)雜，不同種類的目標(biāo)函數(shù)往往相互沖突，為優(yōu)化算法帶來(lái)很大的困難。傳統(tǒng)上處理多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化通常是采用某種方法將多目標(biāo)

127、優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)問(wèn)題，如固定權(quán)重和方法、模糊集理論隸屬度算法等，但這些方法往往只能靠經(jīng)驗(yàn)性的試探，很難給出令人信服的解釋，且不同性質(zhì)的目標(biāo)函數(shù)其量綱不同，不易作出比較。最新的處理方式是利用整體親和力順序?qū)ふ遗晾弁凶顑?yōu)解（Pareto Optimal Solution），其中以基于進(jìn)化算法的方法居多，在無(wú)功優(yōu)化方面也有所應(yīng)用，是近年來(lái)無(wú)功優(yōu)化領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。</p><p>　　4.5無(wú)功優(yōu)化約束條件</

128、p><p>　　無(wú)功優(yōu)化除了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)函數(shù)以外，還需要同時(shí)保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行和電能質(zhì)量，這樣就要滿足約束條件。無(wú)功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的約束條件包括等式約束和不等式約束。</p><p>　　等式約束等式約束即是潮流方程約束</p><p>　?。?.11） </p><p>　　其中， 和為節(jié)點(diǎn) i 的注入有功和無(wú)功；、為節(jié)點(diǎn) i

129、和節(jié)點(diǎn) j 之間的電導(dǎo)和電納；為節(jié)點(diǎn)電壓和之間的相角差；為與節(jié)點(diǎn) i 有關(guān)的節(jié)點(diǎn)號(hào)的集合，包括 i 本身；s 為平衡節(jié)點(diǎn)；為 PQ 節(jié)點(diǎn)集合。以上兩式實(shí)際為節(jié)點(diǎn)功率平衡公式的極坐標(biāo)形式。</p><p>　　不等式約束包括電壓幅值約束、補(bǔ)償容量約束、變壓器分接頭約束和發(fā)電機(jī)無(wú)功出力約束等。</p><p><b>　　1 、電壓幅值約束</b></p>

130、<p><b>　?。?.12）</b></p><p>　　式中為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)總數(shù)。這一約束條件保證了用戶的用電質(zhì)量及供電穩(wěn)定性。</p><p>　　2 補(bǔ)償容量約 </p><p><b>　?。?.13）</b></p><p>　　式中 和分別為節(jié)點(diǎn) i 所安裝的無(wú)功補(bǔ)

131、償裝置投切容量的上下限。</p><p>　　3 變壓器分接頭位置約束</p><p><b>　　（4.14）</b></p><p>　　通常情況下，要求同一變電站下各臺(tái)并列運(yùn)行的主變壓器的分接頭檔位一致。 </p><p>　　4 發(fā)電機(jī)無(wú)功出力約束</p><p><b>

132、;　　(4.15)</b></p><p>　　式中為發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)集。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　低壓供電系統(tǒng)靜止無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)研究的意義是有目共睹的，開(kāi)發(fā)先進(jìn)而實(shí)用的無(wú)功補(bǔ)償裝置具有廣泛而深刻的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)補(bǔ)償電容器等傳統(tǒng)的無(wú)功功率補(bǔ)償方