低压电网无功补偿研究及实现
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摘要
论文分析了无功补偿的原理和目的，针对当前低压无功补偿的情况，给出了无功补偿的离线优化方法，并结合辐射状电网和非辐射状电网得出相应的补偿容量。在实时补偿方面，针对不同的负荷状况，根据配电网络电容器组优化投切模型，从实时的角度研究电容器组的投切，推导出电容器组实时投切的线性整数模型以及这种模型的解法；对一些无功变化迅速的负荷，则给出直接以无功功率做控制量的简单模型。
论文给出了并联电容器组对谐波作用的分析，分析了电容器组星形接线与三角形接线方式对谐波的影响。
设计了一套以80C196KB为核心的智能无功补偿装置，该装置以无功功率最小作为控制策略，以电压作为约束条件。论文阐述了该控制器的硬件原理及电路图、软件框图和部分程序。
This paper introduced the principle and objective of var compensation, present the model of reactive power optimization planning about low voltage system. According as radiant or other power system, the compensatory capability was gained. On real time compensation, aimed at different load condition, based the former research, this paper deduced the linear integer model for capacitor switching and gave the resolving. And introduced the simple model direct on reactive power to some load where the reactive power changed rapidly.
This paper analyzed the function of harmonic currents about parallel connection capacitor to power system. And analyzed the harmonic currents effect on "Y" or "triangle" connection.
An intelligent device was designed for var compensation. The device took the 80C196KB singlechip micro-controller as main control chip, took reactive power as control target and took voltage as restricting condition. In this paper, it expounded the principle and electric circuits of hardware, the design of software and some program.
论文给出了并联电容器组对谐波作用的分析，分析了电容器组星形接线与三角形接线方式对谐波的影响。
设计了一套以80C196KB为核心的智能无功补偿装置，该装置以无功功率最小作为控制策略，以电压作为约束条件。论文阐述了该控制器的硬件原理及电路图、软件框图和部分程序。
This paper introduced the principle and objective of var compensation, present the model of reactive power optimization planning about low voltage system. According as radiant or other power system, the compensatory capability was gained. On real time compensation, aimed at different load condition, based the former research, this paper deduced the linear integer model for capacitor switching and gave the resolving. And introduced the simple model direct on reactive power to some load where the reactive power changed rapidly.
This paper analyzed the function of harmonic currents about parallel connection capacitor to power system. And analyzed the harmonic currents effect on "Y" or "triangle" connection.
An intelligent device was designed for var compensation. The device took the 80C196KB singlechip micro-controller as main control chip, took reactive power as control target and took voltage as restricting condition. In this paper, it expounded the principle and electric circuits of hardware, the design of software and some program.
引文
1 石春让．国内外无功补偿技术水平及现状．电工技术．1994，NO．12
2 王兆安，杨君，刘建军．谐波抑制和无功功率补偿．北京：机械工业出版社，1998
3 韩英铎，严于贵，姜齐荣．信息电力与FACTS及DFACTS技术．电力系统自动化．2000，24(19)：1～7
4 许维东，王辉，杨月令．静止同步串联补偿器SSSC．电工技术．2001，No．2：40～41
5 Depenbrock M. The FBD method, a generally applicable tool for analyzing power relations. IEEE Trans Power system, 1993, 8(2): 381～387
6 崔池．低压配电网无功补偿浅析．电网技术．2000，24(7)
7 韩肖清，闫有朋．电力系统运行控制与调度．中国水利水电出版社，1999
8 孙成宝，李广泽．配电网实用技术．北京：中国水利水电出版社，1998
9 邓佑满，张伯明，相年德．配电网络电容器实时优化投切的逐次线性整数规划法．中国电机工程学报．1995，15(16)
10 马维新．电力系统电压。北京，中国电力出版社，1998
11 Timothy.J.E.Miller. Reactive Power Control in Electric Systems. John Wiley & Sons, 1982
12 何利铨，邱国跃．电力系统无功功率与有功功率控制．重庆：重庆大学出版社，1995
13 齐义禄．节能降损技术手册．北京：中国电力出版社，1998
14 O. Anaya-Lara, E. Acha. Modeling and Analysis of Custom Power Systems by PSCAD/EMTDC. Power Delivery, IEEE Transactions on, Issue: 1, Jan. 2002
15 戴晓亮．无功补偿技术在配电网中的应用．电网技术．1999，23(6)
16 黄梅，龚强等．利用SCADA系统实时数据进行电网无功优化计算．电力系统自动化．1998，22(8)
17 史富强，葛宁．定时综合的数字相位方法．电子学报．1999，27(1)
18 丁晓群，陈晟．全网无功电压优化集中控制系统在泰州电网的应用．电网技术．2000，24(12)
19 D.Chattopadhyay, K.Bhattacharya, Jyoti Parikh. Optimal Reactive Power Planning and its Spot-pricing: an Integrated Approach. IEEE Transactions on Power System, Vol.10, No.4, 1995
20 陈珩．电力系统稳态分析．北京：中国电力出版社，1995
21 韩富春，赵建军，闫丹梅．电力系统无功优化的分段线性同伦算法研究．太原工业大学学报．1997，28(4)．
22 吕润馀．电力系统高次谐波．北京：中国电力出版社，1998
23 Nabae H. Cao L, Tanaka T. A Universal Theory of Instantaneous Active-Reactive Current and Power Including Zero-Sequence Component. ICHQP Proc, Ⅶ, Las Vegas, Oct, 1996
24 卢强，孙元章．电力系统非线性控制．北京：科学出版社，1993
25 张林．电容器组谐波对电网的影响及对策．能源研究和利用．2002(2)
26 Low Cost, Low Power, Tree RMS—to—DC Converter AD736 Crop. Analog Device, USA, 1995
27 P.Y. Thomas, J.P. Conard, F. Labrique; H. Buyse. Analysis of a Three Phase TSC-TCR Static VAR Compensator by Recurrences Theory. Electrotechnical Conference, Proceedings, 7th Mediterranean, 1994
28 B.P. Roberts. Power Quality Solution Alternatives for Low and Medium Voltage Continuous Process Loads. Rural Electric Power Conference, IEEE, 2002
29 陈劲操．就地无功补偿策略研究及实现．电力自动化设备．2002(9)
30 金磐石，王永明．Intel 96系列单片微型机应用详解．电子工业出版社，1992
31 叶黎明，肖健华．电力系统无功补偿及谐波抑制智能系统．东北电力技术．2002(6)
32 A.M.Gole, V.K.Sood. Development of a State Variable-Based Static Compensator Model. Power Electronics Specialists Conference, 1990. PESC'90 Record, 21st Annual IEEE, 1990
33 同向前，窦玉东．电力电容器谐波特性的分析．电力电容器．2000(2)
34 李宁东．城市10kV供电网无功补偿降低线损的探讨．宁夏电力．2002(2)
35 苏开才，毛宗源．现代功率电子技术．国防工业出版社，1995
36 赵良炳．现代电力电子技术基础．清华大学出版社，1997
37 田浩，张声洪．一种新型动态无功补偿控制技术．现代仪器，2001(2)
38 精英科技．电路设计完全手册．北京，中国电力出版社，2001
39 程晓东，刘万顺．配电补偿电容器的模糊控制．现代电力，2001(8)
40 石新春，杨梅玲等．一种采用零压型开关的TSC低压无功补偿装置．电网技术．2000(12)
41 王亚忠，韦柳建．配电网并联电容补偿网损最小化投切控制．广西电力，2002(2)
42 张学松，柳焯，于尔铿．基于TaBU方法的配电电容器投切策略．电网
技术，1998(2)
43 邓佑满，张伯明等．配电网络重构和电容器投切的综合优化算法．电力系统自动化，1996(5)
44 J. ARRILLAGA, D. A. BRADLEY, P.S.BODGER．容健纲，张文亮译．电力系统谐波．湖北：华中理工大学出版社，1994
45 余永全，李小青，陈林康．单片机应用系统的功率接口技术．北京：北京航空航天大学出版社，1992
46 陈允平，刘会金等．微机控制的晶闸管开关型低压配电网基波无功分相补偿．电网技术，1999(4)
47 程军．Intel 80C196单片机应用实践与C语言开发．北京航空航天大学出版社，2001
48 张毅，张晓苏遗传算法在电容器一电抗器组优化计算中的应用．武汉水利电力大学学报，1997(6)
49 周雒维，江泽佳，吴宁．基于补偿电流最小原理的谐波与无功电流检测方法．电工技术学报，1998(5)
50 董峰，鞠平．进化策略方法在电力系统无功优化中的应用．河海大学学报，2000(9)
51 刘必虎，沈建国．数字逻辑电路．科学出版社，1999
52 梁合庆，梁韬．MCS-96系列十六为单片微机实用手册．北京：电子工业出版社，1995
53 孙涵芳．Intel 16位单片机．北京：北京航空航天大学出版社，1995
2 王兆安，杨君，刘建军．谐波抑制和无功功率补偿．北京：机械工业出版社，1998
3 韩英铎，严于贵，姜齐荣．信息电力与FACTS及DFACTS技术．电力系统自动化．2000，24(19)：1～7
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7 韩肖清，闫有朋．电力系统运行控制与调度．中国水利水电出版社，1999
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13 齐义禄．节能降损技术手册．北京：中国电力出版社，1998
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17 史富强，葛宁．定时综合的数字相位方法．电子学报．1999，27(1)
18 丁晓群，陈晟．全网无功电压优化集中控制系统在泰州电网的应用．电网技术．2000，24(12)
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22 吕润馀．电力系统高次谐波．北京：中国电力出版社，1998
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24 卢强，孙元章．电力系统非线性控制．北京：科学出版社，1993
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27 P.Y. Thomas, J.P. Conard, F. Labrique; H. Buyse. Analysis of a Three Phase TSC-TCR Static VAR Compensator by Recurrences Theory. Electrotechnical Conference, Proceedings, 7th Mediterranean, 1994
28 B.P. Roberts. Power Quality Solution Alternatives for Low and Medium Voltage Continuous Process Loads. Rural Electric Power Conference, IEEE, 2002
29 陈劲操．就地无功补偿策略研究及实现．电力自动化设备．2002(9)
30 金磐石，王永明．Intel 96系列单片微型机应用详解．电子工业出版社，1992
31 叶黎明，肖健华．电力系统无功补偿及谐波抑制智能系统．东北电力技术．2002(6)
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33 同向前，窦玉东．电力电容器谐波特性的分析．电力电容器．2000(2)
34 李宁东．城市10kV供电网无功补偿降低线损的探讨．宁夏电力．2002(2)
35 苏开才，毛宗源．现代功率电子技术．国防工业出版社，1995
36 赵良炳．现代电力电子技术基础．清华大学出版社，1997
37 田浩，张声洪．一种新型动态无功补偿控制技术．现代仪器，2001(2)
38 精英科技．电路设计完全手册．北京，中国电力出版社，2001
39 程晓东，刘万顺．配电补偿电容器的模糊控制．现代电力，2001(8)
40 石新春，杨梅玲等．一种采用零压型开关的TSC低压无功补偿装置．电网技术．2000(12)
41 王亚忠，韦柳建．配电网并联电容补偿网损最小化投切控制．广西电力，2002(2)
42 张学松，柳焯，于尔铿．基于TaBU方法的配电电容器投切策略．电网
技术，1998(2)
43 邓佑满，张伯明等．配电网络重构和电容器投切的综合优化算法．电力系统自动化，1996(5)
44 J. ARRILLAGA, D. A. BRADLEY, P.S.BODGER．容健纲，张文亮译．电力系统谐波．湖北：华中理工大学出版社，1994
45 余永全，李小青，陈林康．单片机应用系统的功率接口技术．北京：北京航空航天大学出版社，1992
46 陈允平，刘会金等．微机控制的晶闸管开关型低压配电网基波无功分相补偿．电网技术，1999(4)
47 程军．Intel 80C196单片机应用实践与C语言开发．北京航空航天大学出版社，2001
48 张毅，张晓苏遗传算法在电容器一电抗器组优化计算中的应用．武汉水利电力大学学报，1997(6)
49 周雒维，江泽佳，吴宁．基于补偿电流最小原理的谐波与无功电流检测方法．电工技术学报，1998(5)
50 董峰，鞠平．进化策略方法在电力系统无功优化中的应用．河海大学学报，2000(9)
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53 孙涵芳．Intel 16位单片机．北京：北京航空航天大学出版社，1995
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