中低压配电网综合增效关键技术研究

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中低压配电网的建设与运行管理是我国电网建设中的薄弱环节,其降损增效是当前节能减排工作的热点也是电网降损的难点。中低压配电网的电能损耗在整个电力系统中占有很大比重,且由于国内配电网结构薄弱,目前我国配电网的网损率和设备利用水平与发达国家存在差距,配电网的综合效益有待进一步提高。近十年来,配电网建设改造投资已达上万亿元,配电网投资建设与运行管理日显滞后,中低压配电网综合增效工作面临巨大挑战。本文在研究中低压配电网节能降损措施发展现状和总结前人研究的基础上,归纳了中低压配电网综合增效的关键技术——配电变压器选型、低压无功补偿和设备利用率评价,主要展开了以下工作:首先对中低压配电网损耗的产生机理进行了简要分析,建立了配电网前推回代法潮流计算模型:其次从两个方面研究了中低压配电网综合降损增效方法。一方面是科学合理的选择配电变压器的型号与容量;另一方面研究了中低压配电网考虑电容器组日最大允许动作次数的动态无功优化方法。配变选型方面:针对配变负荷数据采集的完善程度不同,提出了一种考虑数据采集差异化的配变优选方法,分别建立了不同采集方式下的运行损耗成本模型,以全寿命周期成本(life cycle cost,LCC)最低作为配变优选原则,兼顾配变初始投资成本与后期运行维护成本,实例中分析了配变LCC在不同配变类型下随容量的变化趋势。中低压配电网动态无功优化方面:建立了考虑设备可调次数的无功优化数学模型,以电能损耗最小为目标函数,使无功补偿装置在跟随负荷波动的同时避免设备动作过于频繁;通过遗传算法在MATLAB平台编制了相应的计算程序,给出无功补偿装置的日投切策略,使电容器组得到了充分利用;对无功补偿方案从投资成本和降损收益方面分析了补偿装置的经济效益。文章中的费用或效益均考虑了资金的时间价值。最后从管理增效方面,提出以基于设备利用率的综合增效评价模型。通过分析影响设备利用率的因素,构建了配电变压器、配变低压侧无功补偿设备利用率的评价体系,进而提出提升设备利用率的措施,对于改善我国配电网建设与管理水平有理论参考和现实应用意义。
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