電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析復(fù)習(xí)自學(xué)講義第二部分

1、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第十四講 電力系統(tǒng)的有功功率平衡與頻率調(diào)整 （電力系統(tǒng)有功負荷的最優(yōu)分配頻率的三次調(diào)整）主講 馬瑞一、有功負荷的最優(yōu)分配1、目的 滿足負荷需求，經(jīng)濟合理分配各發(fā)電機組有功出力，使系統(tǒng)總的能源消耗（燃料費用、市場市場調(diào)度總費用）最少。2、發(fā)電機的耗量特性 耗量特性 火電廠： 水電廠：)/(22102210hTPaPaaPaPaaFGGGG)/(322102210smPbPbbPbPbbWGGGG 汽輪發(fā)電機組耗量特性曲線 水輪發(fā)電機組耗量特性曲線 比耗量 火力發(fā)電機組： 水力發(fā)電機組： 反映發(fā)電機在該運行狀態(tài)下平均效率的高低。)./(hMWTPFGiii)./(3sMWmPWGi

2、ii 耗量微增率 火力發(fā)電機組： 水力發(fā)電機組： 反映發(fā)電機組在該運行狀態(tài)下，出力增加或減少單位值時，能源消耗增加或減少的多少。)./(3sMWmdPdWGiii)./(hMWTdPdFGiii3、有功負荷的最優(yōu)分配（火電廠、不計能源消耗受限） 目標(biāo)函數(shù) 約束條件 等約束條件： （或 潮流方程 ） 不等約束條件：niGiiGnnGGPFPFPFPFF12211)()()()(minPPPniLiniGi11niLiniGiPP11maxminGiGiGiPPPmaxminGiGiGiQQQmaxminiiiUUU 簡單最優(yōu)分配 不計不等約束、不計網(wǎng)損影響情況下，根據(jù)拉格朗日乘數(shù)法有： C*取得

3、極值條件，即原函數(shù)在滿足等約束條件下取得極值條件為： （1） （2） 即： （3）等耗量微 增率準則 （4）)(1121*niLiniGiGnGGPPPPPFC）、)21(0*nidPdFPCGiGi、0)(11*niLiniGiPPC011niLiniGiPPnGnGGdPdFdPdFdPdF2121-等耗量微增率準則等耗量微增率準則 計及有功不等約束時，有功負荷的最優(yōu)分配 先不考慮不等約束條件，按等耗量微增率準則對負荷進行分配； 對于分配功率超過上限的機組取上限，低于下限的機組取下限； 從總負荷中減去按上限或下限發(fā)電機組的出力，將剩余的負荷在剩余機組中再按等耗量微增率準則進行分配。 節(jié)點電

4、壓及無功不等約束條件的考慮 不能違背； 與有功負荷最優(yōu)分配無直接關(guān)系； 有功負荷最優(yōu)分配后，在潮流計算中考慮。 考慮網(wǎng)損時，有功負荷的最優(yōu)分配 目標(biāo)函數(shù)不變： 等約束條件： 拉格朗日函數(shù)： 取得極值條件：niGiiPFF1)(）、GnGGniLiniGiPPPPPP2111()(1121*niLiniGiGnGGPPPPPPFC）、0)1 (*GiGiGiPPdPdFPC)21(ni、0)(11*niLiniGiPPPC最優(yōu)分配原則： 將各發(fā)電機的耗量微增率用相應(yīng)的網(wǎng)損修正系數(shù)修正后，在滿足等約束條件下，按等網(wǎng)損微增率準則分配。4、例題1二、能源消耗受限制（既有火電廠，又有水電 廠）時，有功負

5、荷的最優(yōu)分配（一水一火）1 1、目標(biāo) 在整個運行時間段內(nèi)滿足用戶的電力需求，合理分配水火電廠的負荷，使總?cè)剂舷牧孔钌佟?、最優(yōu)分配原則 目標(biāo)函數(shù)： 等約束條件：kmkkTTtPFdtPFF1. 11011)()(01. 2222)()()(定值mkkkHHKtPWdtPWkLkHkTPPP. 2. 1)21(mk、拉格朗日函數(shù)：取得極值條件：mkkLkHkTkmkkkHmkkkTPPPKtPWtPFC1. 2. 11. 2212. 11*)()()(0. 222. 2*kkHkHdPdWPC0. 11. 1*kkTkTdPdFPC0)(1. 222*mkkkHKtPWC0)(. 2. 1*k

6、LkHkTkPPPC)21(mk、)21(mk、)21(mk、最優(yōu)分配原則： 即在每個時間段內(nèi)，在滿足功率平衡的情況下，按 分配，并使總的水量消耗等于規(guī)定值。)21(mk、kkHkHkkTkTkdPPdWdPPdF. 2. 2. 22. 1. 1. 1)()(kLkHkTPPP. 2. 1mkkkHkKtPW12 .2)()21(mk、kHkTk2)21(mk、kHkTk23、 的物理意義及計算 物理意義 就發(fā)電而言，每噸標(biāo)準煤相當(dāng)于 立方米水，稱為水煤換算系數(shù)。HkTk22)()()()(22112221112HTHHTTPdWPdFdPPdWdPPdFHkTk2)/(3mT2 與允許耗水量

7、 的關(guān)系 越大，水輪發(fā)電機分配得到的出力 越小，耗水量 越小。反之，允許的耗水量越大 ，則 的取值應(yīng)越小。2K22KHPK 的確定 采用迭代法，步驟如下： （1）給定出 ,按最優(yōu)分配原則求 （2）將 與允許耗水量 進行比較，若 ， 則重取 ；若 ，則重取 。 再按所取 循環(huán)計算，直到 ，則 即為所求。2）（02）（12)21()0(. 2mkPkH、mkkkHkKtPW1)0()0(. 22)()0(KKKK)0(KK)0()0(2)1(2)0(2)1(2)21()1(. 2mkPkH、mkkkHkKtPW1)1()1(. 22)(）（p2KKp)(）（p2例題2三、多個火電廠和多個水電廠的負

8、荷分配 給定 與已知 比較 直到 與 相等，則最后一次 求得的 就是最優(yōu)分 配。）（）（）（、00201b)21)(21()0(.bimkPkHi、)21()0(biKi、)21(biKi、）（）（）（、11211b)21()(biKpi、)21(biKi、)21)(21()21)(21()(.)(.nbbimkPbimkPpkTipkHi、這里只是一種概念?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)中優(yōu)化調(diào)度方法這里只是一種概念?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)中優(yōu)化調(diào)度方法例水電機組數(shù)火電機組數(shù)，調(diào)度周期時段數(shù)，調(diào)度周期總費用，21nnmF目標(biāo)函數(shù)： 等式約束條件：不等式約束:) )()(21.111. njkTjjmknikTiiPFP

9、FF21.,.,1,)(njKPWmkjkHjj總費用火電費用水電費用mkPPPknjkHjnjkTi,.,2 , 1,21.11.maxminGiGiGiPPP優(yōu)化模型及求解電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第十五講 電力系統(tǒng)的有功功率平衡與頻率調(diào)整主講 馬瑞負荷的變化將引起頻率的相應(yīng)變化，電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整大體上分一次、二次、三次調(diào)整。 頻率的一次調(diào)整（或稱為一次調(diào)頻）指由發(fā)電機組的調(diào)速器進行的，是對一次負荷變動引起的頻率偏移作調(diào)整。 頻率的二次調(diào)整（或稱為二次調(diào)頻）指由發(fā)電機組的調(diào)頻器進行的，是對二次負荷變動引起的頻率偏移作調(diào)整。 頻率的三次調(diào)整（或稱為三次調(diào)頻）是對三次負荷變動引起的頻率偏移作

10、調(diào)整。將在有功功率平衡的基礎(chǔ)上，按照最優(yōu)化的原則在各發(fā)電廠之間進行分配。 一、電力系統(tǒng)綜合負荷的有功靜態(tài)頻率特性1、負荷有功功率靜態(tài)頻率特性332210NLNNLNNLNLNLffPaffPaffPaPaP13210 aaaa的標(biāo)幺值表達式為基準值和以LNNPf332210fafafaaPL 當(dāng)頻率偏離額定值不大時，負荷有功頻率靜態(tài)特性用一條近似直線來表示。KL*(KL)由系統(tǒng)負荷性質(zhì)決定，無法調(diào)整。通常負荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)或稱為負荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)、負荷的單位調(diào)節(jié)功率，表示負荷隨頻率的變化程度。5 . 1*LKLNNLLNNLLLLPfKfPfPKHzMwfPK/ *2、發(fā)電機有功功率靜態(tài)頻

11、率特性 調(diào)速器工作原理1 轉(zhuǎn)速測量元件離心飛擺及其附件；2 放大元件錯油門(或稱配壓閥)；3 執(zhí)行機構(gòu)油動機(或稱接力器)；4 轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)或稱同步器(調(diào)頻器)FLASH 調(diào)頻器工作原理 發(fā)電機有功功率靜態(tài)頻率特性 無調(diào)速器時 有調(diào)速器時 有調(diào)頻器時 發(fā)電機的調(diào)差系數(shù)、單位調(diào)節(jié)功率 PfPPff1212調(diào)差系數(shù):某臺機組負荷改變時相應(yīng)的頻率偏移若2為額定運行點，1為空載運行點：PfPPffGNN/01122 0 ffPffPPNGN GNNPff0NNNNffffff00100(%)0NNfff單位調(diào)節(jié)功率fPKGG1 調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)，表示頻率變化時發(fā)電機組輸出功率的變化量。fPKGG1發(fā)電機

12、的單位調(diào)節(jié)功率與調(diào)差系數(shù)的關(guān)系：一般來說發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率是可以整定的：汽輪發(fā)電機組 =35或 =33.320水輪發(fā)電機組 =24或 =5025100%1*GK%*GK%*GK二、電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整1、工作過程2、電力系統(tǒng)的有功功率 靜態(tài)頻率特性 發(fā)電機功率增量 稱為電力系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率。012ffffKPGGfKPLLGLLPPP0fKfKKPPPLGLGL)(0fPKKKLLG0fPKLs0LGLPPABOBOAP0fKKfKfKLGLG)(系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率定義：統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率定義： 標(biāo)幺值表示 系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率fPKKKLLG0fPfPKfPKLNLNLNGNG0fPffP

13、PKPPKLNLNLLLNGNG00fPKKkKLLGr0*kr=PGN/PLN為備用系數(shù) 等式兩端同除以PLN/fN3、多機系統(tǒng)中等值發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率 結(jié)論：參與一次調(diào)整的發(fā)電機數(shù)量越多，等值發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率越大，從而系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率越大。4、一次調(diào)整的特點 不能實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，因而在負荷變化較大的情況下（如第二類負荷變化）不能保證系統(tǒng)頻率在要求的范圍； 參與一次調(diào)整的發(fā)電機數(shù)量越多，同樣負荷變化情況下，系統(tǒng)頻率波動越小。 miGiGKK1miGNGiNGiGPPKK1*計入）達最大出力的發(fā)電機不機臺數(shù)，無調(diào)速器和已為參與一次調(diào)整的發(fā)電m(5、一次調(diào)整的計算 計算系統(tǒng)等值發(fā)電機的單位

14、調(diào)節(jié)功率 計算系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率 計算電力系統(tǒng)的頻率偏移 計算各發(fā)電機增發(fā)的功率（需要時）miGiGKK1LGKKKLGLLKKPKPf00fKPGiGi注：取功率的增大或頻率的上升為正；為保證調(diào)速系統(tǒng)本身運行的穩(wěn)定，不能采用過大的單位調(diào)節(jié)功率；對于滿載機組，不再參加調(diào)整。 對于系統(tǒng)有若干臺機參加一次調(diào)頻： 具有一次調(diào)頻的各機組間負荷的分配，按其調(diào)差系數(shù)即下降特性自然分配。LGSKKK三、電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)整u負荷變動幅度較大 （0.5%1.5%），周期較長（幾分鐘）u僅靠一次調(diào)頻作用不能使頻率的變化保持在允許范圍內(nèi)u需要調(diào)頻器動作u可以實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)1、調(diào)整過程2、計算分析若 則3、系統(tǒng)負荷

15、變化的提供： 二次調(diào)頻的發(fā)電機組增發(fā)的功率 ； 發(fā)電機組執(zhí)行一次調(diào)頻，按有差特性的調(diào)差系數(shù)分配而增發(fā)的功率 ； 由系統(tǒng)的負荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)所減少的負荷功率 GLGLKKPPf00fKKfKPPGLGL)(000f00LGPP0GPfKGfKL四、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率調(diào)整BGBLBKPPAGALAKPPABPAAGAABLAfKPPPBBGBABLBfKPPPKPPKKPPPPfGLBAGBGALBLA)()(BAGALABGBLBAABKKPPKPPKP)()(fffBA聯(lián)絡(luò)線功率BAGALABGBLBAABKKPPKPPKP)()(BAGALBLBBAGALABLBAABKKPPKPKKPPKPKP

16、)()(0ABP例46例47電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第十六講 電力系統(tǒng)的有功功率平衡與頻率調(diào)整(調(diào)頻電廠的選擇）電力系統(tǒng)的無功功率與電壓調(diào)整（電力系統(tǒng)的無功功率平衡）主講 馬瑞 調(diào)頻電廠的選擇調(diào)頻電廠的選擇一、二次調(diào)頻過程中的負荷轉(zhuǎn)移 為調(diào)整過程穩(wěn)定和保證調(diào)整不破壞系統(tǒng)負荷的最優(yōu)分配，系統(tǒng)只設(shè)置一個調(diào)頻電廠。 結(jié)論：二次調(diào)整結(jié)束后，負荷變化絕大部分為調(diào)速機組所承擔(dān)。二、對調(diào)頻電廠的要求 1、調(diào)頻電廠應(yīng)有足夠的調(diào)節(jié)容量 調(diào)頻廠的調(diào)節(jié)容量可由下式確定。式中： 2、調(diào)整速度快，調(diào)整過程經(jīng)濟性和安全性要好 3、不增加調(diào)整過程中系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線工作困難)min.max.max. 0LLLPPP負荷最大波動量（maxm

17、ax. 00fKPPLGn）頻率最大波動范圍（允許ff2max調(diào)頻電廠調(diào)節(jié)容量0GnP三、調(diào)頻廠選擇 枯水季節(jié)：由具有調(diào)節(jié)庫容的大型水電廠擔(dān)任； 洪水季節(jié)：由中溫中壓火力發(fā)電廠擔(dān)任。 當(dāng)一個電廠的調(diào)節(jié)容量不能滿足要求時，可以在系統(tǒng)中設(shè)當(dāng)一個電廠的調(diào)節(jié)容量不能滿足要求時，可以在系統(tǒng)中設(shè)置一個或幾個輔助調(diào)頻廠，但輔助調(diào)頻廠只能在主調(diào)頻廠滿發(fā)置一個或幾個輔助調(diào)頻廠，但輔助調(diào)頻廠只能在主調(diào)頻廠滿發(fā)后仍不能滿足要求時才參加二次調(diào)整，且任何時候都應(yīng)只有一后仍不能滿足要求時才參加二次調(diào)整，且任何時候都應(yīng)只有一個電廠參與二次調(diào)整，以保證調(diào)節(jié)過程的穩(wěn)定性。個電廠參與二次調(diào)整，以保證調(diào)節(jié)過程的穩(wěn)定性。 電力系統(tǒng)的

18、無功功率平衡電力系統(tǒng)的無功功率平衡一、電壓調(diào)整的必要性1、電壓波動的影響 電壓過低的影響電壓過低的影響 發(fā)電機有功出力下降； 電壓過低時（如低于95%UN)， 電流將增大（如增大到105%IN） 時，為 防止定子繞組過熱，必須 降低發(fā)電機有功出力。 降低變壓器傳輸?shù)墓β剩?電壓降低電流增大，為防止變 壓器線圈過熱，必須降低變壓器的 傳輸功率。 NNNNIUPcos3NNNIUS3 異步電動機轉(zhuǎn)速下降，定子、轉(zhuǎn)子繞組發(fā)熱； 電爐等電阻性設(shè)備功率急劇下降； 系統(tǒng)運行穩(wěn)定性變差，甚至可能導(dǎo)致“系統(tǒng)電壓崩潰”。 電壓過高的影響 影響電氣設(shè)備的絕緣； 電動機、變壓器的鐵心飽和，鐵損增大，溫度升高，壽命縮

19、短； 白熾燈使用壽命縮短 。RUP22、電力系統(tǒng)電壓的特點電力系統(tǒng)的頻率電力系統(tǒng)的頻率只有一個，只有一個，50Hz50Hz；系統(tǒng)中各點電壓：系統(tǒng)中各點電壓：等級（額定）不同，等級（額定）不同，運行水平不同，運行水平不同，不可能維持所有設(shè)備不可能維持所有設(shè)備電壓都在額定值。電壓都在額定值。3、對電力系統(tǒng)電壓的要求電壓偏移的最大允許范圍電壓偏移的最大允許范圍例如例如: :35kV35kV及以上供電電壓正負偏移的絕對值之和不超過及以上供電電壓正負偏移的絕對值之和不超過10%;10kV10%;10kV及以下在及以下在7%7%以內(nèi)等。以內(nèi)等。10.5kV10.5kV121kV38.5kV110kV11k

20、V35kV109kV38.1kV35.6kV9.9kV120kV112kV二、電力系統(tǒng)的無功靜態(tài)電壓特性1、負荷的無功功率和電網(wǎng)無功損耗的靜態(tài)電壓特性 異步電動機的無功功率jXXIXUQQQmmM22受載系數(shù):實際負載和額定負載之比.在額定電壓附近，電動機的無功功率隨電壓的升降而增減 電力變壓器的無功損耗22022100%100%UUSSUSIXUSBUQQQNNKNTTZyTTT 假定一臺變壓器的空載電流假定一臺變壓器的空載電流I I0 0%=2.5%=2.5，短路電壓，短路電壓U US S%=10.5%=10.5，在額定滿載下運行時，無功功率的消耗將達額，在額定滿載下運行時，無功功率的消耗

21、將達額定容量的定容量的13%13%。如果從電源到用戶需要經(jīng)過好幾級變壓，則。如果從電源到用戶需要經(jīng)過好幾級變壓，則變壓器中無功功率損耗的數(shù)值是相當(dāng)可觀的。變壓器中無功功率損耗的數(shù)值是相當(dāng)可觀的。 輸電線路的無功損耗輸電線路的無功損耗XUQPXUQPQlZ222222212121)(22221UUBQyl 一般情況下，一般情況下，35kV35kV及以下系統(tǒng)消耗無功功率；及以下系統(tǒng)消耗無功功率；110kV110kV及以及以上系統(tǒng)，輕載或空載時，成為無功電源，傳輸功率較大時，上系統(tǒng)，輕載或空載時，成為無功電源，傳輸功率較大時，消耗無功功率。消耗無功功率。)(22221212121UUBXUQPQQQ

22、llyZl線路的電壓降落線路的電壓降落122d3()UUUIRjX222()/UP RQ XU輸配電線路的有功損耗PLRVQPRVQP222222212121變壓器的有功損耗PT PT0RVQP22222232210NNkSVPRPTk變壓器短路損耗(kW)PT0變壓器空載損耗(kW)變壓器額定容量(kVA)變壓器額定電壓(kV)其中，變壓器電阻 電力系統(tǒng)的無功消耗電力系統(tǒng)的無功消耗liTiLQQQQ電力系統(tǒng)的無功消耗2、無功電源靜態(tài)電壓特性 同步發(fā)電機同步發(fā)電機 調(diào)整發(fā)電機勵調(diào)整發(fā)電機勵磁電流，可以調(diào)整發(fā)磁電流，可以調(diào)整發(fā)電機無功出力；電機無功出力； 發(fā)電機無功功發(fā)電機無功功率調(diào)整范圍為：率

23、調(diào)整范圍為：max.min.GGGQQQ 調(diào)相機 調(diào)相機相當(dāng)于空載運行的同步發(fā)電機。 過激運行發(fā)電機輸出感性無功功率，為無功電源；欠激運行發(fā)電機吸收感性無功功率，為無功負荷。 并聯(lián)電力電容器 吸收容性無功，輸出感性無功。 cCxUQ2 靜止補償器 靜止補償器由靜電電容器與電抗器并聯(lián)組成。電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，兩者結(jié)合起來，再配以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置，就能夠平滑地改變輸出（或吸收）的無功功率。(a)可控電抗器型； (b)可控硅投切電容器型； (c) 自飽和電抗器型；無功靜態(tài)電壓特性電容器、調(diào)相機和靜止補償器的比較性能電容器調(diào)相機靜止補償器TCR型TSC型SR型調(diào)節(jié)范圍超前超前/滯

24、后超前/滯后超前超前/滯后控制方式不連續(xù)連續(xù)連續(xù)不連續(xù)連續(xù)調(diào)節(jié)靈活性差好很好好差啟動速度中等慢很快快快反應(yīng)速度快慢快快快調(diào)節(jié)精度差好很好差好產(chǎn)生高次諧波無少多無少電壓調(diào)節(jié)效應(yīng)負正正（一定范圍）負正（一定范圍）電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第十七講 電力系統(tǒng)的無功功率與電壓調(diào)整 （電力系統(tǒng)無功功率的最優(yōu)分布）主講 馬瑞一、電力系統(tǒng)的無功功率平衡與電壓水平1、電力系統(tǒng)的無功消耗的靜態(tài)電壓特性電力系統(tǒng)的無功消耗的靜態(tài)電壓特性liTiLQQQQ電力系統(tǒng)的無功消耗2、 系統(tǒng)無功電源綜合靜態(tài)電壓特性 原因：系統(tǒng)中無功補償裝置電容器占多數(shù)。3、電力系統(tǒng)的無功功率平衡0QQQLGC321CCCGGCQQQQQiXiXTib

25、LQQQQ4、電力系統(tǒng)電壓水平與無功功率平衡的關(guān)系 要保持電力系統(tǒng)要保持電力系統(tǒng)在額定電壓水平下運行，在額定電壓水平下運行，就必須保證在額定電壓就必須保證在額定電壓水平下的無功功率平衡；水平下的無功功率平衡； 無功不足，系統(tǒng)無功不足，系統(tǒng)在一個低于額定電壓的在一個低于額定電壓的水平下達到平衡；水平下達到平衡； 無功過剩，系統(tǒng)無功過剩，系統(tǒng)在一個高于額定電壓的在一個高于額定電壓的水平下達到平衡；水平下達到平衡；二、無功備用容量 為應(yīng)付計劃外的無功負荷、無功負荷波動，電力系統(tǒng)無功為應(yīng)付計劃外的無功負荷、無功負荷波動，電力系統(tǒng)無功電源除滿足預(yù)測最大無功負荷需求外，還應(yīng)當(dāng)留有一定的備用電源除滿足預(yù)測最

26、大無功負荷需求外，還應(yīng)當(dāng)留有一定的備用容量，否則當(dāng)負荷增大時系統(tǒng)電壓水平將得不到保障。容量，否則當(dāng)負荷增大時系統(tǒng)電壓水平將得不到保障。 無功備用容量通常取最大無功負荷的無功備用容量通常取最大無功負荷的7%7%8%8%。三、無功功率最優(yōu)分布1、最優(yōu)分布的內(nèi)容 無功電源的最優(yōu)分布 電力系統(tǒng)的無功電源是按滿足系統(tǒng)最大無功負荷需求，并留有一定備用容量配置的，當(dāng)實際無功負荷小于最大無功負荷時，如何安排各無功電源的出力呢？這就是無功電源的最優(yōu)分布問題。 無功負荷的最優(yōu)補償 電力系統(tǒng)無功電源容量可滿足系統(tǒng)最大負荷需求的情況下，是否還需要增加無功補償裝置呢？如果需要增加，則增加的無功補償裝置應(yīng)放在何處呢？這就

27、是無功負荷的最優(yōu)補償問題。四、用戶自然功率因數(shù)的提高 1、提高用戶自然功率因數(shù)的目的 無功電源的最優(yōu)分配目的是在滿足電力系統(tǒng)無功需求的情況下，對系統(tǒng)中所擁有的無功電源的出力進行分配，使系統(tǒng)總的有功損耗最??；無功負荷的最優(yōu)補償目的也是通過對無功負荷的補償使電網(wǎng)的有功損耗減小，并取得最好的經(jīng)濟效益。 前者不可避免的需要通過電網(wǎng)進行無功功的輸送，從而不可避免地增大電網(wǎng)的有功損耗；后者需要增加無功補償裝置，增加投資。 如果能在不增加無功補償裝置不增加投資）的前提下，減少系統(tǒng)的無功負荷，就可以減少電網(wǎng)中傳輸?shù)臒o功功率，從而減少電網(wǎng)的有功損耗。提高用戶自然功率因數(shù)就是此目的。2、提高用戶自然功率因數(shù)的方法 適當(dāng)選擇與負載相適應(yīng)的電動機容量，避免出現(xiàn)“大馬拉小車”的情況發(fā)生 ； 限制電動機的空載運行； 經(jīng)濟上合理的情況下，以同步電動機代替異步電動機； 改繞線式異步電動機為同步電動機運行。 200)(NNPPQQQQ五、電力系統(tǒng)無功電源的最優(yōu)分布1、最優(yōu)分布的目標(biāo)函數(shù)及約束條件 目標(biāo)函數(shù)） Q (Gn11GGQQPP、 約束條件 等約束條件： 不等約束條件： 無功電源最優(yōu)分配準則（不計不等約束條件） 拉格朗日函數(shù)：0QQQLiGimaxminGiGiGiQQQmaxminiiiUUU)()(*11GiniLi