電力網(wǎng)電壓無功功率自動控制系統(tǒng)

前言

　　隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)已逐步形成巨大的互聯(lián)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)之間越來越緊密的聯(lián)系提高了系統(tǒng)的安全性，但也因此使得對于電力系統(tǒng)電壓的調(diào)控變得越來越困難，一方面，互聯(lián)系統(tǒng)的巨大使得分析計算的規(guī)模變得越來越大和復(fù)雜，因此經(jīng)常會受到計算機(jī)設(shè)備容量和計算時間的限制；另一方面，隨著系統(tǒng)的擴(kuò)大，及時、完整和準(zhǔn)確地獲得整個互聯(lián)系統(tǒng)的實(shí)時運(yùn)行信息也變得越來越困難。在給定的負(fù)荷水平下，由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜔o功補(bǔ)償元件位置的不同，根據(jù)系統(tǒng)的無功狀況，互聯(lián)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)的差別也很大。因此在這種情況下調(diào)度員要準(zhǔn)確地掌握系統(tǒng)的各種物理現(xiàn)象，評估網(wǎng)絡(luò)的靈敏度，并做出適宜有效的調(diào)壓決策就有一定的困難。　　電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)（尤其是各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)）電壓水平的高低不僅表征系統(tǒng)電能質(zhì)量的好壞，還直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。對系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行監(jiān)控，使其運(yùn)行在盡可能理想的電壓水平，不僅能提高系統(tǒng)的電能質(zhì)量，還能提高系統(tǒng)的安全性，降低發(fā)生電壓崩潰的危險，同時也能夠降低系統(tǒng)的有功損耗，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。　　因此，自動電壓控制系統(tǒng)的研究對于提高電網(wǎng)的科學(xué)分析和系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，減輕調(diào)度員的勞動強(qiáng)度，都有著極為重要的實(shí)際意義?！　?965年以來，世界上曾發(fā)生了21次電網(wǎng)重大停電事故，每次電力損失都在8000MW以上，對社會經(jīng)濟(jì)和人民生活造成嚴(yán)重影響。上述的21次大停電事故的起因是多樣的，發(fā)展成“連鎖跳閘”的過程也是復(fù)雜的，但其中因電壓崩潰促成過負(fù)荷“連鎖跳閘”是一個重要原因。

內(nèi)容概要

　　《電力網(wǎng)電壓無功功率自動控制系統(tǒng)》主要介紹電力網(wǎng)電壓無功功率自動控制系統(tǒng)（AVC系統(tǒng)）所涉及的一些基礎(chǔ)知識，如無功電源及其調(diào)控裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置；同時介紹了AVC系統(tǒng)的構(gòu)成、功能要求和實(shí)現(xiàn)方法；為使讀者對AVC系統(tǒng)全面了解，還介紹了常用的通信規(guī)約和硬件。　　《電力網(wǎng)電壓無功功率自動控制系統(tǒng)》可供從事電壓無功功率自動控制工作的工程技術(shù)人員和電力電子工程專業(yè)的大學(xué)生、研究生及教師閱讀。

書籍目錄

第一章 電力網(wǎng)電壓和無功功率自動控制系統(tǒng)的作用第一節(jié) 概述第二節(jié) 電壓和無功功率控制的作用與影響第三節(jié) 電壓和無功功率控制的主要問題第四節(jié) 電力系統(tǒng)的無功電源結(jié)構(gòu)第五節(jié) 建設(shè)AVC系統(tǒng)的必要性及其架構(gòu)第二章 無功功率電源和無功功率調(diào)節(jié)設(shè)備第一節(jié) 同步發(fā)電機(jī)和同步調(diào)相機(jī)第二節(jié) 發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)和勵磁調(diào)節(jié)器第三節(jié) 變壓器的并聯(lián)運(yùn)行第三章 無功功率補(bǔ)償裝置第一節(jié) 并聯(lián)電容器補(bǔ)償?shù)诙?jié) 并聯(lián)飽和電抗器(SR)補(bǔ)償?shù)谌?jié) 晶閘管控制電抗器(TCR)第四節(jié) 晶閘管投切電容器(TSC)第五節(jié) 靜止無功補(bǔ)償器(SVG)第六節(jié) SVC的控制策略第七節(jié) 靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)第四章 省(區(qū))級電力網(wǎng)電壓無功功率自動控制主站第一節(jié) 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性及其分類第二節(jié) 電壓穩(wěn)定性及控制第三節(jié) 調(diào)度中心AVC基本功能模塊第四節(jié) 電壓控制模式第五節(jié) AVC主站和AVC子站的連接方式第五章 發(fā)電廠電壓無功功率自動控制裝置第一節(jié) 同步電機(jī)各種可能工況的簡述第二節(jié) 勵磁系統(tǒng)及其和AVC裝置的連接第三節(jié) AVC調(diào)節(jié)策略第四節(jié) AVC功能設(shè)計第五節(jié) 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)第六章 變電站電壓無功功率自動控制裝置第一節(jié) 概述第二節(jié) VQC的控制目標(biāo)及控制模式第三節(jié) VQC的電壓無功基本控制規(guī)律第四節(jié) 變電站電壓無功功率自動控制策略第五節(jié) 電壓、無功限值設(shè)置第六節(jié) 調(diào)擋和投切電容器所引起的電壓、無功最大變化量的計算第七節(jié) 變電站電壓無功自動控制系統(tǒng)功能第八節(jié) 變電站電壓無功功率自動控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)第七章 電壓無功功率自動控制裝置的通信第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信與電力傳輸規(guī)約第二節(jié) 循環(huán)發(fā)送式傳輸規(guī)約(CDT)第三節(jié) IEC60870-5-101傳輸規(guī)約第四節(jié) IEC60870-5-104傳輸規(guī)約第五節(jié) AVC、VQC子站系統(tǒng)的通信第八章 電壓無功功率自動控制裝置主要硬件第一節(jié) 工業(yè)控制計算機(jī)第二節(jié) 可編程控制器第三節(jié) 智能交流采樣測量儀表第四節(jié) 工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

章節(jié)摘錄

　　隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電力系統(tǒng)運(yùn)行條件的發(fā)展變化，如何更好地管理關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)電壓和無功功率分布以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性是各電力公司越來越關(guān)注的問題?！　鈱τ谧詣与妷嚎刂频难芯块_展得比較早，法國電力公司（EDF）于20世紀(jì)70年代初就開始了這方面的研究，到1985年全法國電網(wǎng)基本實(shí)現(xiàn)了二級電壓控制，隨后又進(jìn)行了協(xié)調(diào)二級電壓控制的研究和應(yīng)用；日本的九州電力公司于1968年在AGC控制系統(tǒng)上增加了系統(tǒng)電壓控制功能；意大利ENEL電力公司也在全國范圍內(nèi)推廣了二級電壓控制方案。近年來，國內(nèi)在省級電力調(diào)度控制中心逐步展開自動電壓控制的研究，例如福建、江蘇、安徽、遼寧、河南是較早開展此項(xiàng)工作的地區(qū)，并取得了較好的效果。　　隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)已逐步形成巨大的互聯(lián)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)之間越來越緊密地聯(lián)系提高了系統(tǒng)的安全性，但也因此使得對電力系統(tǒng)電壓的調(diào)控變得越來越困難，一方面，互聯(lián)系統(tǒng)的巨大使得分析計算的規(guī)模變得越來越大和復(fù)雜，因此經(jīng)常會受到計算機(jī)設(shè)備容量和計算時間的限制；另一方面，隨著系統(tǒng)的擴(kuò)大，及時、完整和準(zhǔn)確地獲得整個互聯(lián)系統(tǒng)的實(shí)時運(yùn)行信息也變得越來越困難。在給定的負(fù)荷水平下，由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜔o功補(bǔ)償元件位置的不同，根據(jù)系統(tǒng)的無功狀況，互聯(lián)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)的差別也很大。因此在這種情況下調(diào)度員要準(zhǔn)確地掌握系統(tǒng)的各種物理現(xiàn)象，評估網(wǎng)絡(luò)的靈敏度，并做出適宜有效的調(diào)壓決策就有一定的困難?！　‰娏ο到y(tǒng)各節(jié)點(diǎn)（尤其是各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)）電壓水平的高低不僅表征系統(tǒng)電能質(zhì)量的好壞，還直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。對系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行監(jiān)控，使其運(yùn)行在盡可能理想的電壓水平，不僅能提高系統(tǒng)的電能質(zhì)量，還能提高系統(tǒng)的安全性，降低發(fā)生電壓崩潰的危險，同時也能夠降低系統(tǒng)的有功損耗，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性?！　∫虼?，自動電壓控制系統(tǒng)的研究對于提高電網(wǎng)的科學(xué)分析和系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，減輕調(diào)度員的勞動強(qiáng)度，都有著極為重要的實(shí)際意義。

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