华科版电力系统分析的无功功率平衡和电压调整.ppt

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无功负荷和无功电源及其无功电压特性
无功功率平衡与电网电压水平的关系
电压调整的基本概念
允许电压偏移
中枢电压管理
电压调整的措施
调压措施的应用
CH12 电力系统的无功功率平衡和电压调整
电力系统的无功功率平衡和电压调整—无功功率负荷
异步电动机
等值电路
因为异步电动机在电力系统负荷（特别是无功负荷）中占比重很大，系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定
异步电动机的无功功率和有功功率
异步电动机的无功电压特性
受载系数
负载不变电压降低无功损耗反而升高
受饱和影响，励磁功率稍高于二次曲线
电力系统的无功功率平衡和电压调整—无功功率负荷
变压器的无功损耗
变压器的无功损耗
变压器等值电路
输电线路的无功损耗
输电线路的无功消耗
输电线路等值电路
35kV线路充电功率很小；
110kV及以上线路轻载时为无功电源，重载时消耗无功功率。
电力系统的无功功率平衡和电压调整—无功功率电源
发电机—P-Q极限
受额定励磁电流限制，发电机电抗压降限值，以O点为圆心，OC为半径
进相运行的稳定约束和定子绕组端部温升
受定子额定电流限制，发电机电抗压降限值，以A点为圆心，AC为半径
OC—空载电势
OA—机端电压
AC—发电机电抗压降，正比于视在功率；
AD—正比于机端有功功率
AB—正比于机端无功功率
DC—原动机输入功率（额定有功功率）约束
电力系统的无功功率平衡和电压调整—无功功率电源
旋转元件，运行维护复杂；
有功损耗较大，%~5%，容量越小，比例越大；
小容量机组投资费用高（每kVA），仅利于集中大容量使用；
响应速度较慢，难以适应动态无功控制的要求
20世纪70年代后，逐渐为静止无功补偿器取代；
同步调相机
过励磁运行，向电网输出感性无功功率；
欠励磁运行，从电网吸收感性无功功率；
欠励磁最大容量为过励磁容量的50%~65%；
可实现无功电压连续调节；
具有强励功能，有利于提高稳定性
电力系统的无功功率平衡和电压调整—无功功率电源
静电电容器
输出无功与节点电压平方成正比，无功功率调节性能较差；
1
装设容量可达可小，既可集中安装，亦可分散安装；
2
单位容量投资费用较小，与总容量无关；
3
%~%；
4
无旋转元件，运行维护方便；
5
可根据负荷变化，分组投切电容器，实现补偿功率的分级调节（不连续）；
6
目前广泛低压配网中广泛采用的无功补偿技术
7
工程上遇到由于谐波引起的电容器损坏事故较为突出，值得关注
8
电力系统的无功功率平衡和电压调整—无功功率电源
静止无功补偿器—饱和电抗器型静止补偿器
电力系统的无功功率平衡和电压调整—无功功率电源
静止无功补偿器—晶闸管控制电抗器型静止补偿器
TCR支路正负半周内部分导通
等值电感可连续调节
有谐波
电力系统的无功功率平衡和电压调整—无功功率电源
静止无功补偿器—晶闸管投切电容器型静止补偿器
TSC：整周波投切，不产生谐波
分级调节
快速响应
电力系统的无功功率平衡和电压调整—无功功率电源
静止无功补偿器—静止无功发生器（SVG：Static Var Generator）
与SVC相比，响应速度更快，运行范围更宽，谐波电流含量更少
电压较低时仍可向系统注入较大的无功电流
储能电容的容量远小于装置无功容量