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天津石化电网最优潮流的分析与研究

朱毅然  
【摘要】:当前各类大型工矿企业大都建有自己的发电厂(即自备发电厂),通常情况下为了保证企业电网的安全稳定运行,这些企业电网大多与外部大电网并网运行。由于发电、供电并非这些企业的主业,企业对电网投入不足,造成这类企业电网运行管理水平相对落后,随着企业生产规模的进一步扩大,企业电网日渐成为企业生产的短板。对企业电网的进行运行方式的分析和最优潮流的研究,不仅有利于提高企业电网的供电质量,同时可以降低企业的生产成本,最大化企业的经济效益。 目前天津石化为了配合百万吨大乙烯项目的投产,将三期电网投入运行并与原一、二期电网连接在一起,企业电网的最高电压等级由原来的110kV提高至220kV,最大单机发电容量由原来的50MW提升至100WM,将现在从外电网受电的负荷(80MW)改由企业自备电厂供电。这些改变一方面加强了天津石化电网的结构,但另一方面随着电力设备的增多,整个电网的网络损耗亦显著增加,这使得最优潮流的计算分析十分必要。 潮流计算是分析电网的基础。本文通过比较几种常见的潮流计算方法,比较其优缺点后选择了牛顿法进行天津石化企业电网的潮流计算,对其结果进行分析后,发现天津石化电网中出现的问题,并提出了整改措施。在潮流计算结果的基础上本文进一步深入研究,采用内点法对天津石化电网进行最优潮流的计算,计算结果显示,通过调节发电机有、无功出力、调节有载调压变压器分接头以及投切无功补偿设备等方法,可使整合后的天津石化电网的网络损耗大大降低,每年可为企业节约超过百万的经费。最后,本文将新型的柔性交流输电设备——可控串联电容补偿器(TCSC)应用于天津石化电网中,仿真结果显示,TCSC的应用可以进一步提高天津石化电网的电能质量,降低网络损耗,但目前TCSC高昂的造价和较大的占地面积阻碍了其在电网中的应用。


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