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毕业设计开题报告64552 毕业设计(论文)
开题报告


题目:功率因数监测与补偿系统的研究

学生姓名罗俊学号 2008109522
专业电气工程及其自动化班级 20081095
指导教师赵亮方
评阅教师
完成日期 2012 年1月 16
功率因数监测与补偿系统的研究
学生:罗俊
指导教师:赵亮方
(三峡大学电气与新能源学院)
1课题来源
近年来,随着我国国民经济GDP的不断增长,我国的电力工业也有了长足的发展。同时电力网中的无功问题也已逐渐引起人们的广泛关注,这是由于随着电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛。而大多数电力电子装置的功率因数很低,它们所消耗的无功功率在电力系统所输送的电量中占有很大的比例。无功功率增加会导致电流的增大,设备及线路的损耗增加,导致大量有功电能损耗。同时使功率因数偏低、系统电压下降。无功功率如果不能就地补偿,用户负荷所需要的无功功率全靠发、配电设备长距离提供,就会使配电、输电和发电设施不能充分发挥作用,降低发、输电的能力,使电网的供电质量恶化,严重时可能会使系统电压崩溃,造成大面积停电事故。
供电系统常由于感性负载过重,造成感性无功过大,电能质量下降,功率因数过低。为提高电能质量和功率因数,维护电力系统安全、稳定地运行,常需在低压侧装设无功补偿装置。
2 研究的原因,目的和意义

据报道,我均每年因为无功分量过大造成的线损高达15%左右,折算成线损电量约为1200亿千瓦时。,,则每年可以降低线损约240亿千瓦时。近年来,随着电网负荷的增加,对无功功率的要求也与日俱增。由于无功功率同有功功率一样,是保证电能质量不可分割的一部分。所以在电力系统中需要进行无功功率补偿,这对电力系统安全、可靠运行有着很重要的意义。

电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的,因此,为了输送有功功率,就要求送电端和受电端的电压有一相位差,这在相当宽的范围内可以实现;而为了输送无功功率,则要求两端电压有一幅值差,这只能在很窄的范围内实现。不仅大多数网络元件消耗无功功率,大多数负载也需要消耗无功功率。显然,这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的,通常也是不可能的。
合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率,即无功补偿。

无功补偿的意义主要有以下几点:
(1)提高供用电系统及负载的功率因数,降低设备容量,减少功率损耗。
(2)稳定受电端及电网的电压,提高供电质量。在长距离输电线中合适的地点设置动态补偿装置还可以改善输电系统的稳定性,提高输电能力。
(3)在电气化过程中三相负载不平衡的场合,通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。
3 国内外的研究现状和发展趋势

早期的无功补偿装置为同步调相机和并联电容器。同步调相机可理解为专门用来产生无功功率的同步电机,可根据需要控制同步电机的励磁,使其工作在过励磁或欠励磁的状态下,从而发出大小不同的容性或感性无功功率,因此同步调相机可对系统无功进行动态补偿。但是它属于旋转设备,运行中的损耗和噪声都比较大