不平衡运行配电网线损分析及无功补偿的仿真.pdf

26 供用 电 第27卷第1期 2010年2月 不平衡运行配电网线损分析及无功补偿的仿真 薛尚青，蔡金锭 (福州大学电气工程与自动化学院，福建福州 350108) 摘要：i相系统的不平衡运行会引起线损的增加，为此需通过无功补偿使其平衡。从理论上分析了三相不 平衡时线损增加的程度，运用瞬时无功功率的理论和方法，通过仿真进行了验证。仿真结果表明。可实现对不 平衡负荷电流的完全补偿，由此大大减少了损耗，提高了电能质量。 关键词：不平衡运行；线路损耗；无功补偿；仿真 中图分类号：TM714．3 文献标识码：B 文章编号：1006—6357(2010)01—4 Line Loss Analysis and Simulation of Reactive Power Compensation of Three-phase Unbalanced Operation Distribution Network XUE Shangqing，CAI Jinding (Electrical EngineeringAutomation College of Fuzhou University。Fuzhou 350002，Fujian China) Abstract：Line loss will increase if three-phase system is in unbalanced operation state，thus it is needed tO make the system to be in balanced state through reactive power compensation．The paper analyzes theoretically the extent to which the loss will increase，also performs simulation for verification by applying the theory and approach of instanta— neous reactive power．The simulation result shows that the full compensation to unbalanced load current can be real— ized，and in this way line loss will be greatly reduced and power quality will be improved． Keywords：unbalanced operation；line 10SS；reactive power compensation；simulation 随着电网规模日益扩大和用电量的不断增长， 出现了大量不对称负荷(如电气化铁路，交流电弧炉 和单相整流设备等)，造成配电网处于不平衡状态运 行，由此增加了电网损耗，影响了电网的电能质量。 因此，研究不平衡条件下的电网损耗对工程实际具 有十分重要的意义。80年代初，日本学者赤木泰文 (H．akagi)提出瞬时无功功率理论的概念．突破了建 立在工频周期基础上的传统功率理论的限制，成为 当前动态负荷平衡化的一种基本理论工具[1]。本文 在基于该理论方法的基础上，提出了一种三相不平 衡运行的无功补偿方法和模型，实现了对不平衡负 荷电流的完全补偿，并通过算例进行仿真验证。 l 三相不平衡度对电网线损的影响 在380／220 V的低压配电网中，通常采用三 相四线制向用户供电，当三相负荷不平衡运行时， 中线存在电流。由此增加了总线损[2]。 三相不平衡运行时，各相电流不平衡度可用 B(具体为风、陆、)表示。 风=生{!竺×100％ (1) 1 a7 式中：f。，为三相总电流的平均值；I}为各相线电 流。根据文献E2]的研究，当三相负荷不平衡时， 线损增加率)，随着各相线电流有效值和相位差的 不同而不同。假定三相总电流为3J，A相线电流 为最大，即A相的不平衡度为最大，记为风。(取 值范围[o，2])，当三相线电流相位分别为似=0， 伽一一120。，仇=120。时，造成线损增加率)，为 O y一号(雎。+蘼+风。；函) (2) 根据式(2)，当风一一0．5卢f11a，时，y取得最小 值y。i。为 7mi。一2熊。， (3) 由式(2)可看出，7是风的递增函数，当佛取 最大时，y最大。由于席的取值应满足阳。+岛 本课题为福建省自然科学基金项目(A0710003)与福建省教育厅科学基金项目(JB06045) 万方数据 薛尚青，等：不平衡运行配电网线损分析及无功补偿的仿真 27 +触=0，且胁。触，鼬。，一1≤风≤2， 则可获得y。。与风；的对应关系F2]： r8熊。 0鼬。0．5