县级配电网节能降耗研究

【摘要】： 当前我国处于重要的发展阶段,经济快速增长,人民生活水平稳步提高。但是就在20世纪最后20年,我国以能源消耗翻一番支持了经济翻两番。在这一轮以投资为主要拉力的经济增长期中,中国的能源消耗强度明显增长,能源弹性系数大幅提高。资源环境约束和经济快速增长的矛盾,已成为未来中国经济社会发展的严峻挑战,这个问题已经不容许全社会回避。因而从我国现实和长远利益考虑,提出了建设资源节约型、环境友好型社会的目标,具有明确的政策导向。对于我国以燃煤发电为主的电力行业来说,节能降耗工作显得尤为重要。 然而我国电网存在许多问题:其一,结构不合理、设备老化。如电网中中小型老旧高能耗变压器拥有量太大,缺乏调节能力,造成事故率高,损耗高;其二,电网运行管理落后,强调安全运行,忽视经济运行;其三,电网中超高压输电线路比重偏低,变电站布局不够合理,部分电网容载比不足;其四,同杆并架、串联电容补偿、紧凑型线路等先进技术应用面不广等问题的存在,致使线损和网损居高不下。由于以上诸多原因造成我国电网损耗过大,与世界主要工业国家相比存在较大的差距,因此,节能降耗在我国城乡电网中大有可为。 县级电网是我国城乡电网的重要组成部分,它兼有农村电网和城市电网的特点,因此,研究县级电网的降耗问题是有实际意义的。本文针对某县级配电网的实际情况,通过计算该地区10kV实际线路的潮流和网损,提出了线路无功补偿和优化方法,该方法对该地区整个配电网的节能降耗分析具有工程应用意义。 另一方面,变压器在配电网中数量众多,经济合理的变压器投运,对整个电网的安全可靠和经济运行意义重大。文中对变压器产品的发展情况做了介绍,从节能和电网运行可靠性提出了加速淘汰该地区老旧高耗能变压器。文中重点分析了合理选择变压器容量、根据电压调整变压器分接头等措施来实现提高变压器经济运行。 通过以上线路和变压器两个方面节能降损的重点分析,优化该县级配电网络,最终到达降低电力损耗,节约能源,保护环境的目的。 【关键词】：节能降耗 无功补偿 无功优化 线路损耗 变压器损耗
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM714.3
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 研究课题的提出意义10-12
• 1.2 论文的研究背景12-15
• 1.2.1 中国电力行业可持续发展存在的主要问题12-13
• 1.2.2 我国的配电网特点13-14
• 1.2.3 当前我国配电网存在的主要问题14-15
• 1.3 本文的主要工作15-16
• 2 配电网潮流算法16-27
• 2.1 概述16
• 2.2 潮流计算的基础16-18
• 2.2.1 三相功率17
• 2.2.2 线路功率损耗17
• 2.2.3 变压器功率损耗17
• 2.2.4 电压损耗计算17-18
• 2.3 相分量法和序分量法18-19
• 2.4 模型求解方法19-24
• 2.4.1 网络化简法19
• 2.4.2 隐式Z_(bus)高斯法19-20
• 2.4.3 前推回推算法20-22
• 2.4.4 回路阻抗算法22-23
• 2.4.5 改进快速解祸法23-24
• 2.4.6 牛顿法和改进牛顿法24
• 2.5 配电网潮流算法的比较24-26
• 2.5.1 收敛性能24-25
• 2.5.2 多电源的处理能力25
• 2.5.3 网孔处理能力25-26
• 2.5.4 算法的稳定性26
• 2.6 本章小结26-27
• 3 配电网无功优化和补偿理论27-42
• 3.1 配电网无功优化的数学模型27-34
• 3.1.1 目标函数形式27-28
• 3.1.2 约束处理28
• 3.1.3 10kV配电线路无功补偿方法28-30
• 3.1.4 研究和分析方法30-34
• 3.1.5 方法比较34
• 3.2 配电网系统无功补偿的配置原则34-35
• 3.3 配电网无功补偿方式及其比较35-36
• 3.4 配电线路上的无功补偿理论36-40
• 3.4.1 经典补偿理论36-37
• 3.4.2 基于灵敏度法确定无功补偿地点理论37-40
• 3.5 10kV配电线路杆上无功补偿原则40-41
• 3.6 本章小结41-42
• 4 县级某10KV配网线路节能降耗应用分析42-53
• 4.1 本文研究的县级地区10kV线路概况42-49
• 4.2 基于灵敏度法的无功补偿点和容量的确定49-51
• 4.2.1 无功补偿点的确定49-50
• 4.2.2 补偿容量的确定50-51
• 4.3 节能降耗效益分析51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 5 配电网变压器节能分析53-60
• 5.1 变压器产品的发展53-56
• 5.1.1 变压器的技术分类53
• 5.1.2 目前变压器的先进产品53-56
• 5.2 变压器经济运行分析56-59
• 5.2.1 合理选择变压器的容量56-57
• 5.2.2 根据供电电压合理选择变压器的分接头57
• 5.2.3 合理安排变压器运行台数57
• 5.2.4 提高变压器负载的功率因数57-58
• 5.2.5 调整运行负荷，降低变压器负载损耗58-59
• 5.3 本章小结59-60
• 6 结论与展望60-62
• 6.1 结论60
• 6.2 展望60-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-66
• 附录: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文66-67

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