电力系统无功及电压稳定性的研究与分析

西南交通大学

本科毕业设计（论文）

电力系统无功与电压稳定性的分析与研究STATION'S PLANE DESIGN OF CATENARY BASED ON CAD TECHNOLOGY

年级:2008级

学号:20088033

姓名:闫锐毅

专业:铁道电气化

指导老师:杨乃琪

2012年6月

院系电气工程系专业电气工程及其自动化

年级2008级姓名闫锐毅

题目电力系统无功与电压稳定性的分析与研究

指导教师

评语

指导教师(签章)

评阅人

评语

评阅人(签章)成绩

答辩委员会主任(签章)

年月日

毕业设计（论文）任务书

班级电化2006级2班学生姓名陈琪学号20066713

发题日期：2010年3月1日完成日期：2010年的6月25日

题目基于CAD技术的接触网站场平面设计（京沪A站）

1、本论文的目的、意义接触网是电气化铁道中重要供电装置，接触网平面设计特别是接触网站场平面设计是施工设计的重要内容。从设计、施工等部门来看，接触网平面设计占用了大量人力，花费过多精力，据统计每年毕业生中至少六成以上要长期从事接触网设计、施工及运营维护工作。因此，对电化专业而言掌握接触网平面设计及相关知识就显得非常重要。随着计算机技术的发展，近年来CAD技术在该领域得到了广泛应用，设计等部门普遍采用CAD技术进行辅助设计，节约了大量人力及精力，为该领域指明了发展方向，基于高速电气化铁路近年来飞速发展的需求，掌握高速接触网平面设计及相关知识就显得非常重要。本论文的目的是通过毕业设计，掌握350km/h高速接触网平面设计及CAD技术的应用。

2、学生应完成的任务

①完成指定车站（京沪A站）站场平面设计所需的必要计算。

②完成应用CAD技术的站场平面布置图。

③完成一跨距吊弦长度计算。

3、论文各部分内容及时间分配：（共17周）

第一部分(3周)

第二部分掌握站场平面设计方法。(3周)第三部分程序编制及相关计算。(2周)第四部分站场平面布置图。(3周)第五部分完成论文写作及整理。(3周)评阅及答辩(2周)论文整改(1周)备注

指导教师：2012年月日

审批人：2012年月日

摘要

早在上个世纪40年代，苏联科学家马尔科维奇就提出了电压稳定性问题，但受当时电力系统的机组容量、网络规模、电压等级及互联水平的限制，该问题在电力系统中并不突出。随着电力力系统想着大电网、高电压和远距输电发展，20世纪70年代发生了一系列的大电网电压崩溃事故，电力系统稳定性问题越来越受到重视。

随着我国城市建设的迅速发展，用电负荷需求量不断增大，对电能质量、供电可靠性的要求也不断提高，现有城网已经不能充分满足各方面的要求，这对合理利用能源、提高经济效益具有重要的意义，但同时也给电力系统的安全运行带来了一些新的问题。这些问题的出现使得我们对电力系统稳定安全的运行进行更加深入的研究。电压失稳是近代电力系统研究的重要课题之一，其研究大大丰富了电力系统稳定的内涵。而无功是影响电压水平的主要条件，通常的电压崩溃都是由于不能满足符合所需无功功率造成的。本文分析了无功特性，以及无功对电压的影响，然后引出了电压稳定性，通过多电压失稳的机理分析，深入探讨了无功功率和电压稳定性之间的关系。

本文的研究成果对避免电压失稳和电压崩溃有一定的参考价值，同时对更好好的利用无功补偿装置，有效改善电压水平，降低电网损耗，使电网安全、稳定的运行具有较大的推广价值。

关键词电力系统稳定性；无功功率；电压失稳。

Abstract

Key words High-speed railway；Catenary；Plane design；CAD

目录

第一章电力系统的电压稳定性研究 (1)

1.1引言..............................................................................错误！未定义书签。

1.2电压稳定性研究内容和现状......................................错误！未定义书签。

1.2.1电压稳定性的定义 (6)

1.2.2电压稳定的分类 (7)

1.2.3电压稳定领域的研究现状 (7)

第二章电力系统的无功 (1)

2.1无功功率的基本概念 (2)

2.2正弦电路的无功功率 (3)

2.3非正弦电路的无功功率 (4)

2.4功率因数 (5)

2.5功率因数过低对电力系统的影响 (5)

2.6无功功率的平衡........................................................错误！未定义书签。

2.7无功功率电源............................................................错误！未定义书签。

2.8无功补偿原则............................................................错误！未定义书签。

第三章电压稳定问题的机理和分析 (10)

3.1电压失稳及崩溃的机理探讨 (10)

3.1.1电压失稳的静态机理解释 (10)

3.1.2电压失稳的动态机理解释 (13)

第四章无功优化 (24)

4.1什么是无功优化？ (24)

4.2无功优化的意义 (25)

4.3电力系统无功优化的研究现状 (26)

4.4无功优化的经典算法 (27)