无功补偿容量的优化分析.doc

文档介绍：无功补偿容量的优化分析|第1
无功补偿容量的优化分析
贺为婷
(西安工业学院电子信息科学与工程系陕西西安 710032) 摘要:本文简述了无功补偿容量的3种优化方法及分支线路中补偿容量的最佳分配。
关键词:无功补偿;网损;补偿容量;分支线路
无功补偿是用来提高电压质量、降低网损的有效措施之一,方法是给感性电路中的电感并联电容器,使感性负荷所吸收的无功功率大部分由电容器提供。无功补偿容量的确定有一般方法和优化方法。本文简略分析无功补偿容量的经典优化法。
1 补偿容量优化法
无功补偿容量的优化法是:分别从网损最小、年运行费用最小、年支出费用最小的观点出发,求出最佳补偿容量的算法。这些算法的特点是:求得所要求的量值的数学表达式,然后用求函数极值的方法,求得补偿容量。是一些古典的求极值算法,故称为经典优化法。
按网损最小确定补偿容量
无功补偿的目的是降损节能,因此,从网损最小的观点出发来确定补偿容量是很重要的。如图1所示,该图中各段时间内的总无功负荷为Q1,Q2,…,Qn,假定网络总补偿容量为Qc,则全年的电能损耗和无功负荷的关系为:
其中:ΔPc是补偿电容每Kvar的有功损耗(kW);T是年运行时间(h);R是补偿点至电源的等值电阻(Ω)。为使网损最小,可将网损ΔA对Qc微分,并命其为0,则有:
这种算法比较简单,但没有计入补偿电容所需要的费用。该算法所能保证的只是网损最小,但如果考虑安装补偿电容的费用,不一定是最经济的。
按年运行费用最小确定补偿容量
年运行费用由两部分组成:第1部分是加装电容器后网络损耗的电价,即F1=ΔA×β,ΔA是年电能损耗(kW·h),β是有功电价[元/(kW·h)];第2部分是补偿装置的年运行、维护费用,即F2=KaKcQc,其中Kc是装设单位补偿容量的综合投资(元/Kvar),Ka是补偿装置的维护费用率(%)。年运行费用F=F1+F对Qc微分并命其为0,得:
按年支出费用最小确定补偿容量
年支出费用是指同时考虑年运行费和投资的回收。设投资每元钱的回收率为Ke%,年支出费用为:Z=F+KeKcQc,其中F是年运行费用;Ke是投资每元钱的回收率。该式采