毕业设计说明书（论文）目 录前 言1第 一 章 配网线损以及相关计算算法411 配网线损知识41.1.1线损与线损率的基本概念41.1.2线损管理612 线损理论计算及方法91.2.1计算前期91.2.2计算方法10第二章 电力系统无功潮流1521 无功电源的优化153.1.1网损微增率准则162.1.2无功电源的最优分布1822 电网电压标准1923无功补偿规划原则202.3.1无功补偿的原则202.3.2按电压原则进行补偿222.3.3按经济原则进行补偿232.3.4无功补偿优化2324无功补偿容量的配置232.4.1用户的补偿容量232.4.2 22OkV 及以下地区电网无功补偿容量配置242.4.3 500( 330 )kV 电网无功补偿装置配置242.4.4电缆线路电抗器的补偿24第三章 配网参数的取得2631配变参数的取得2632国际上取得配变参数的方法2933 输电线路参数的取得31第四章 利用ETAPPowerstation软件实现配网无功优化3741 ETAP 软件介绍374.1.1安装374.1.2概述374.1.3界面384.1.4主要使用工具3842 对实际电网的计算（113）49第五章 结 论71致 谢72参考文献73第1页前 言配网线损是一个综合性的技术经济指标，它不但可以反映电网结构和运行方式的合理性，而且可以反映电力企业的技术和管理水平。这就要求电力部门加强管理，建立和健全线损管理制度，采取有效措施减少损耗。线损电量中一部分是在输送和分配电能过程中无法避免的，是由当时电力网的负荷情况和供电设备的参数决定的，这部分损耗电量为技术损耗电量或理论线损电量，对应的线损率称为理论线损率；另一部分是不明损耗，也称管理损耗，这部分损耗可以而且应该采取必要的措施予以避免或减少。配网线损分析就是分析配网中技术损耗电量和管理损耗电量的组成、类型、大小，找出造成损耗的主要原因，指出配网中运行和管理中的不足之处以及降低损耗的潜力之处，提供改进的方案，指导和完善电力部门工作人员对配网的运作。当前，电力企业在线损和提高电力使用效益方面投入了大量人力、财力、物力，取得了可喜的成绩。然而，线损分析方法和手段的不足严重制约了降损工作水平的提高。随着电力企业经营机制的转轨，电能损耗和经济效益将密切联系起来。因此，简便、快捷、有效的线损分析方法的研究将有利于找出影响线损变化的各种因素，掌握线损的变化趋势，改进线损管理工作，摒弃粗放管理，更好的应用定量的、可操作的、可考核的科学的管理方法，把不合理的电力企业现代化管理的核心内容，也是其生存和发展的必要条件。电网的发展，归根到底是由用户需求所驱动；用户的需求则集中体现在电能质量上，而电能质量的核心问题是电压质量。衡量电压质量的重要指标是电压有效值（均方根值）。在电力系统中，中压网（10kV配电系统）最靠近用户，对电能质量有显著的甚至决定性的影响；而这种影响主要来源于网络的源头变电站母线电压质量。为保证电压合格率，维护用户端电压水平，在变电站中采用有载调压分接开关调节和无功补偿（电容器投切）是其重要措施。现在，随着自动化技术的发展及无人值班的需求，电压调节已由过去的人工现场方式改为通过自动化系统远方集中调节方式，但这种方式从技术应用和管理模式上都有所局限。因此，改进现有调节方式，实现面向全网的无功电压优化控制和自动化，不仅是提高电能质量满足用户需求的需要，更是电网安全、经济、稳定运行的需要。众所周知，电力网在运行时，电源供给的无功功率是电能转换为其他形式能的前提，它为电能的输送、转换创造了条件。没有它，变压器就不能变压与输送电能，没有它，电动机的旋转磁场就建立不起来，电动机就无法转动。但是，长距离输送无功电力，又会造成有功功率的损耗和电压质量的降低，这不仅影响电力网的安全经济运行，而且也影响产品的质量。因此，如何减少无功电力的长距离输送，已成为电力部门和用电企业必不可少的研究课题。为此，我们根据用电设备消耗无功的多少，在负荷较集中、无功消耗较多的地点增设了无功电源点，使无功的需求量就地得到解决，这样不但减少了无功传输过程中造成的能量损耗和电压降落，而且提高了供用电双方和社会的经济效益，可谓一举两得。不过，虽然无功补偿能给企业和社会带来一定的效益，但补偿过程中还需要考虑很多问题，也就是说怎样进行补偿，才能收到最佳的效益呢？这就要求我们在补偿过程中必须遵守一定的原则、方法，做到科学合理的补偿，才能收到事半功倍的效果。无功补偿的原则是：全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡，具体内容如下。 总体平衡与局部平衡相结合，既要满足全网的总无功平衡，又要满足分线、分站的无功平衡。 集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主，这就要求在负荷集中的地方进行补偿，既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，目的是做到无功就地平衡，减少其长距离输送。 高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主，这和分散补偿相辅相成。 降损与调压相结合，以降损为主，兼顾调压。这是针对线路长，分支多，负荷分散，功率因数低的线路，这种线路最显著的特点是：负荷率低，线路损失大，若对此线路补偿，可明显提高线路的供电能力。供电部门的无功补偿与用户补偿相结合，因为无功消耗大约60%在配电变压器中，其余的消耗在用户的用电设备中，若两者不能很好地配合，可能造成轻载或空载时过补偿，满负荷时欠补偿，使补偿失去了它的实际意义，得不到理想的效果。无功优化取得的实际经济效益及设计主体思路。变电站高压集中补偿：这种补偿是在变电站10（6）kV母线上集中装设高压并联电容器组，用以补偿主变的空载无功损耗和线路漏补的无功功率。目前，在农网上，除了大宗用户外，县局基本上采用这种补偿。比如：涉县各变电站在未进行人工补偿以前cos=0.85，根据功率因数（0.85）调整电费标准，每月罚款为月总电费的2.5%，经过各站装设了电容器补偿后，平均cos=0.9，每月电费减少0.5%，一年下来，功率因数奖电费约为60万元，为企业增加了效益。正因为无功补偿可以取得如此大的经济效益从而显示了对不合格或欠合格的配网进行无功补偿的必要性。本次设计从考虑配网线损出发，对线损进行详细分析。应用Powerstation进行无功补偿优化首先必须取得配网参数（如配变、输电线路以及电力电缆参数）。本文将对如何取得S7和S9配变参数对如今国际国内的算法进行比较。最后对实际台区进行无功补偿并对补偿前后取得的数据进行比较，计算该台区进行优化后实际效益。第 一 章 配网线损以及相关计算算法11 配网线损知识1.1.1线损与线损率的基本概念在输送和分配（电压）电能的过程中，电力网中各个元件所产生的功率损失和电能损失以及其他损失，统称为线路损失（供电损失），简称线损。线损电量包括从发电厂主变压器一次侧（不包括厂用电）至用户电能表上的所有电能损失。线损电量不能直接计量，它是用供电量与售电量相减计算出来的。线损电量占供电量的百分比称为线路损失率，简称线损率。计算公式为：线损率=（线损电量/供电量）100 =（供电量-售电量）/供电量100电能是通过导线传输的，导线本身有电阻，电流通过电阻时，就要产生功率损失和电能损失。电网在电磁能量转换的过程中，也要产生功率损失。电网中的功率损失要消耗发电厂的功率，电网中的电能损失引起导线的发热，这些热量没有其它用途却要消耗发电厂的燃料。所以，我们要求线损电量和线损率要尽可能的小。线损率是一个动态指标，其大小决定于电网结构，技术状况，运行方式和潮流分布，电压水平以及功率因数等多种因素，它不仅仅反映一个电网的运行管理水平，还受电网规划设计以及电网建设的制约。线损工作，是供电企业为降低供电过程中电能损失所采取的各种组织措施和技术措施的总称。当前，在严重缺电的情况下，除加快电力工业的基本建设外努力降低线损，提高资源利用率，就可以向用户提供跟更多的电力，促进工业生产节约动力资源，降低供电成本，其经济意义和现实意义都是不可低估的。线损率是过家考核供电企业的重要技术经济指标，是电力企业完成过家计划和企业上等级的主要内容之一，这项指标涉及面广，电网的发，供，变，用等各个环节的运行情况，都于线损有联系，因此，线损率又是供电企业管理水平的综合反应。指标计划完成与否与本企业职工的经济利益挂钩，线损率的稳步降低，是供电企业管理水平稳步提高的体现，抓好线损管理，也能推进各项管理水平的提高，只有这样，才能更好的保证完成或超额完成国家下达的线损指标。线损组成包括固定损失，可变损失和其它损失。固定损失一般不随负荷变动而变化。只要设备带有电压，就要消耗电能，就有损失，则认为是固定损失，严格来说，固定损失不是固定的，它主要与外电压的高低有密切关系，但实际上电网电压的变动不大，如果认为电也是恒定的，因而这个损失基本上也是固定的。电网电气设备的固定损失主要包括：（1）发电厂，变电站的升压变压器和降压变压器以及配电变压器的铁损;（2）电缆和电容器的介质损失；（3）电度表电压线圈损失；（4）调相机，调压器，电抗器，消弧线圈等设备的铁损及绝缘子的损失；（5）电晕损失。可变损失是随负荷电流的变动而变动的，它与变压器以及配电变压器成正比，电流越大损失越大。电网中电气设备的可变损主要包括；（1）发电厂，变电站的升压变压器和降压变压器以及配电变压器的铜损。（2）输电线路，配电线路大的铜损；（3）调相机，调压器，电抗器，互感器，消弧线圈等设备的铜损；（4）电度表电流线圈的铜损；其它损失又称不明损失，只要包括：（1）计量装置本身的综合误差，计算装置故障如电压互感器断保险，电度表停转或空转和电度表接线错误，（2）营业工作中漏抄，漏计，错算及倍率差错等；（3）用户违章用电；（4）变电站的直流充电装置，控制以及保护，信号，通风冷却设备消耗电量，以及调相机辅机的耗电量；（5）带电设备绝缘不良引起的泄漏电流等；（6）供售电量抄计时间不对应；（7）统计线损和理论线损计算的统计口径不一致，以及理论计算的误差等。1.1.2线损管理减少线损的科学管理方法大致可归纳为计算完善，控制误差，零点抄表，曲线图控制，分级考核，损失率分析，理论计算，用途普查，专业竞赛，奖金分配十句话。降低线损的建设措施主要有：（1）加强电网结构的合理性，对电力网进行升压改造，简化电压压级，减少重复的变电容量；（2）高压引入大城市，大工业负荷中心；（3）装设无功补偿设备，提高功率因数水平和搞好电网无功功率平衡，减少无功电能传输；（4）改进变压器结构，降低变压器损失；（5）按经济电流密度选择导线界面。 在负荷有功功率P保持不变的情况下，提高功率因数可以减少负荷的武功功率Q和负荷电流I，从而达到降低线损的目的，提高功率因数与降低线损的关系，可用下式求得： （1-1） 原有的功率因数；提高后额功率因数。降低线损运行措施主要有：（1）环状线路可根据直流分布原则，找到一个功率分布界点，称这个功率分布界点为“经济功率分界点”，经济功率分界点可以用电网的阻抗值求得功率分布后得到，也可以用计算来求得，将通过最小的一段切开常常是