电力系统电压调整和无功功率控制技术优秀课件.ppt

电力系统电压调整和无功功率控制技术第1页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化2第四章电力系统电压调整和无功功率控制技术第三节 电力系统电压控制的措施第一节 电力系统电压控制的意义第二节 电力系统无功功率平衡与电压的关系第四节 电力系统电压综合控制第2页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化3第一节 电力系统电压控制的意义电压电压-电能质量指标电能质量指标 电压降低对发电机运行产生影响电压降低对发电机运行产生影响 电压降低对负荷产生影响电压降低对负荷产生影响 电压降低对系统产生影响电压降低对系统产生影响定子电流增加（保证输出功率）定子电流增加（保证输出功率）限制发出有功（定子电流受限）限制发出有功（定子电流受限）电动机（电流增加，电动机（电流增加，n)电热设备（降低发热量，照度变化）电热设备（降低发热量，照度变化）降低影响稳定性降低影响稳定性升高威胁设备绝缘升高威胁设备绝缘电压降低的影响：电压降低的影响：网损、电晕等网损、电晕等第3页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化4我国对电压偏差的规定：10kV及以下电压供电的负荷35kV及以上电压供电的负荷低压照明负荷农村电网（正常）（事故）第4页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化5第二节 电力系统无功功率平衡与电压的关系（从整个系统看问题）第5页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化6分析讨论：无功平衡与电压水平正常额定状态（电压额定）正常额定状态（电压额定）发电机线路（网络）负荷无功负荷增加：（平衡的）（平衡的）新的平衡若发电机增励磁增加补充第6页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化7电力系统无功-电压静态特性运行点 A：可采用其他的补偿控制措施（增加电源无功电源）可采用其他的补偿控制措施（增加电源无功电源）在负荷中心地区设置：防止无功远距离传输增加0QU0QAC第7页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化8电力系统的无功功率电源 同步发电机同步发电机（唯一的有功电源，也是基本的无功电源）（唯一的有功电源，也是基本的无功电源）发电机的发电机的P-QP-Q曲线：曲线：输出输出P P与与Q Q的关系的关系（象限）象限）4040800.40.50.8励磁限制第8页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化9 同步调相机及同步电动机同步调相机及同步电动机同步调相机：同步调相机：特殊运行状态下的同步电动机特殊运行状态下的同步电动机不带有功负荷的同步发电机不带有功负荷的同步发电机不带机械负荷的同步发电机不带机械负荷的同步发电机过激运行：过激运行：向系统提供感性无功功率向系统提供感性无功功率欠激运行：欠激运行：从系统吸收感性无功功率从系统吸收感性无功功率实现调压实现调压同步电动机：同步电动机：过激运行时向系统提供感性无功过激运行时向系统提供感性无功改变励磁 平滑改变无功平滑改变无功大小方向输出无功功率随端压的下降而增加输出无功功率随端压的下降而增加第9页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化10 并联电容器并联电容器（吸收容性无功，即发出感性无功）集中使用，分散使用集中使用，分散使用;分相补偿分相补偿;随时投入（切除）随时投入（切除）;不足:第10页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化11 静止无功功率补偿器（静止无功功率补偿器（SVC:SVC:Static VAR CompensatorStatic VAR Compensator）工作原理容性感性0饱和电抗器并联电容器正常无功负荷突增无功负荷突增UU：容性感性0用无功说明：用无功说明：系统送第11页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化12 高压输电线路的充电功率（高压输电线路的充电功率（线路电纳作用线路电纳作用）固定的无功电源固定的无功电源下面的问题：怎样应用这些无功电源实现电压调节无功控制第12页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化13第三节 电力系统电压控制的措施用户电压：用户电压：可采用的电压控制方式：控制和调节发电机励磁，改变控制和调节发电机励磁，改变 控制变比控制变比 改变网络参数改变网络参数 改变输送功率改变输送功率第13页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化14一、一、发电发电机控制机控制电压电压适用：发电机直接供电的小系统，供电线路不长，不大问题：问题：长线，多电压等级，不能满足 要求与无功经济分配可能有矛盾与无功经济分配可能有矛盾是一种辅助性控制措施是一种辅助性控制措施（不需要设备，经济，优先用）（不需要设备，经济，优先用）第14页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化15二、控制二、控制变压变压器器变变比比调压调压调整分接头调整分接头双绕组：在高压侧三绕组：在中、高压侧实质：实质：改变无功功率的分布（变压器不是无功电源）改变无功功率的分布（变压器不是无功电源）应用基本条件：应用基本条件：全系统无功电源充足（否则有负调压）全系统无功电源充足（否则有负调压）ex.双绕组变压器双绕组变压器6300kVA及以下，3个分接头（主轴头）8000kVA及以下，5个分接头（主轴头）问题：选用哪个分接头？第15页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化16普通双绕组变，只有固定分接头（不能带负荷调）：普通双绕组变，只有固定分接头（不能带负荷调）：计算（最大最小负荷）计算（最大最小负荷）：算术平均值算术平均值实际分接头：选择接近值为 ，再用最大、最小负荷校验 。降压变压器归到高压侧归到高压侧第16页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化17三、利用无功功率三、利用无功功率补偿设备调压补偿设备调压（还还可以降低可以降低电电网有功网有功损损耗）耗）作用：作用：重重负负荷荷时发时发出感性无功功率，提高出感性无功功率，提高负负荷端荷端电压电压问题：问题：补偿多少补偿多少?补偿设备补偿设备容量容量计计算：算：并并联补偿设备联补偿设备：调调相机，静止无功相机，静止无功补偿补偿器，并器，并联电联电容器容器补偿负荷的无功需求简单电力系统不考虑线路对地电容，变压器励磁功率无补偿时（归算到高压侧）补偿 后（归到高压侧）第17页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化18如果补偿前后 不变，（发电机出口保持不变）则 变到 需要补偿：低低压侧电压压侧电压（补偿补偿后、前的后、前的实际电压实际电压）：）：有需求K、第18页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化19 补偿设备为电补偿设备为电容器容器组组容量的容量的计计算算重重负负荷荷时时投入投入轻负轻负荷荷时时退出退出-选择选择K K选择选择K K：用：用“最小最小负负荷荷”：归到高压侧的电压：实际电压选与 靠近值为 则是发感性无功：补偿前（归到高压侧）：补偿后（实际）确定确定 ：用：用“最大最大负负荷荷”从从产产品目品目录录中中选选合适的合适的设备设备第19页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化20 补偿设备为补偿设备为同步同步调调相机容量的相机容量的计计算算过励运行：发发感性无功感性无功最大最大负负荷荷 欠励运行：吸收感性无功吸收感性无功最小最小负负荷荷 最佳利用率最大负荷：最小负荷：解出：第20页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化21例-忽略变压器励磁支路线路对他电容确定各端无功补偿设备容量：电电容器容器调调相机相机T-2第21页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化22解：最大负荷归到高压侧最小负荷归到高压侧P.111 选择变选择变比比 最小最小负负荷荷规格化 取110+0%抽头用最大负荷第22页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化23 选择变选择变比比规格化得 K=9.5调相机容量（产品目录中选）最后：选定 后校验第23页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化24四、利用串四、利用串联电联电容器控制容器控制电压电压补偿输电线补偿输电线路中的感抗路中的感抗提高末端提高末端电压电压无补偿有补偿补偿前后相同 ，可得有多种（串并联组成）mn补偿度一般1-4有例题 P.113第24页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化25“串串补补”与与“并并补补”“四四”与与“三三”都可以提高都可以提高 ，减小有功，减小有功损损耗耗“串串补补”：“并并补补”：一般一般减少同一减少同一电压损电压损耗耗值值：串串联电联电容器容量容器容量为为（15%25%15%25%）并）并联电联电容器容量容器容量第25页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化26五、五、电电力系力系统电压统电压控制措施的比控制措施的比较较发电发电机机调压调压：不需附加不需附加设备设备有有载调压载调压：灵活方便，但系灵活方便，但系统统需无功需无功电电源充裕源充裕补偿设备补偿设备：增加无功增加无功电电源源第26页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化27第四节 电力系统电压综合控制以上措施各有以上措施各有优优缺点缺点组组合合综综合控制合控制综综合控制合控制控制点靠近控制母控制点靠近控制母线线，较较好的控制效果：好的控制效果：分散控制分散控制-就地无功平衡就地无功平衡集中控制集中控制电电网无功分布、无功网无功分布、无功电电源，阻源，阻线电压设线电压设定定值值-调调度：度：第27页，本讲稿共28页2022/10/24电力系统自动化28练习、思考题：1 1、从发电机、电力系统、负荷三个方面说明电压控制的意义。、从发电机、电力系统、负荷三个方面说明电压控制的意义。2 2、利用负荷的无功、利用负荷的无功-电压的特性和电源的无功电压的特性和电源的无功-电压的特性，分析说明电力系电压的特性，分析说明电力系统无功功率平衡与电压的关系？统无功功率平衡与电压的关系？3 3、电力系统无功功率电源有哪些？怎样提供无功功率？、电力系统无功功率电源有哪些？怎样提供无功功率？4 4、电力系统电压控制有那些措施？、电力系统电压控制有那些措施？5 5、控制变压器变比调压是怎样实现的？有什么应用条件？、控制变压器变比调压是怎样实现的？有什么应用条件？6 6、利用无功功率补偿设备调压与利用串联电容器控制电压是怎样实现的？有什么、利用无功功率补偿设备调压与利用串联电容器控制电压是怎样实现的？有什么区别？区别？第28页，本讲稿共28页