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经济配置方案:无功功率补偿

【摘要】:由于设置无功补偿装置一方面能节约网络电能损耗,另一方面又要增加费用,因此无功补偿容量合理配置的目标应该是总的经济效益为最优。在工程实际中,无功经济补偿的问题是在给定全电网总的补偿容量Qc∑的条件下,寻求最经济合理的分配方案。应该说,按无功功率在正常电压水平下的平衡来确定的无功补偿容量,是必须首先满足的。

上述无功负荷经济分配的原则也可以应用于无功补偿容量的经济配置。其差别仅在于:在现有无功电源之间分配负荷不要支付费用,而增添补偿装置则要增加支出。由于设置无功补偿装置一方面能节约网络电能损耗,另一方面又要增加费用,因此无功补偿容量合理配置的目标应该是总的经济效益为最优。

在节点i装设补偿容量Qci每年所能节约的网络能量损耗费以Cei(Qci)表示。由于装设补偿容量Qci,每年需要支出的费用以Cdi(Qci)表示,这部分年支出费用包括补偿设备的折旧维修费、投资的年回收费,以及补偿设备本身的能量损耗费用。在工程实际中,无功经济补偿的问题是在给定全电网总的补偿容量Qc∑的条件下,寻求最经济合理的分配方案。由于受到总补偿量的限制问题将变为:在满足

的约束条件下,使总的费用节约

达到最大。

选择乘数λc,构造拉格朗日函数

然后求函数L的极值,可得

补偿容量有限时,λc总是正的,因此γc>kc。式(7-34)表明,补偿容量应按网损节约微增率相等的原则,在各补偿点之间进行分配;分配的结果应当是所有补偿点的网损节约微增率都等于某一常数γc,而一切未配置补偿容量之点的网损节约微增率都应小于γc

在这里,顺便对无功补偿问题作一个简要的概括。前面从无功功率平衡,电压调整和经济运行这三个不同的角度讨论过无功补偿问题。一般说这三个方面的要求是不会相互矛盾的,为满足无功功率平衡而设置的补偿容量必定有助于提高电压水平,为减少网络电压损耗而增添的无功补偿也必然会降低网损。应该说,按无功功率在正常电压水平下的平衡来确定的无功补偿容量,是必须首先满足的。不论实际能提供的补偿容量为多少,在考虑其配置方案时,都要以调压要求作为约束条件,按经济原则,即按式(7-34)进行分配。