电力系统稳态ppt课件电力系统的无功功率和电压调整.pptx

第六章 电力系统的无功功率和电压调整华 侨 大 学尚 荣 艳无功和电压管理的目的：保证电压质量，降低有功损耗无功和电压的管理方法电压波动限制电压调整手段方式目标条件条件手段计算方法可预见性的电压变动发电机、变压器、无功补偿设备中枢点电压满足要求逆调压、顺调压、常调压随机冲击性的电压波动变压器、无功补偿设备接大系统并联电容器并联调相机并联饱和电抗器无功平衡与优化主要研究内容及其相互关系无功和电压调节与有功和频率调整的区别 无功和电压调节与有功和频率调整的区别 有功电源：只有发电机组，单一性。无功电源：发电机组，无功补偿装置（电容器组、电抗器组、调相机、静止补偿器等）（变电站），多样性。有功电源供应有功功率和电能需要消耗一次能源。无功电源不消耗一次能源。全系统频率相同，频率调整集中在发电厂，调频手段只有调整原动机功率一种。电压水平则全系统各点不同，而且电压调整可分散进行，调压手段也多种多样。电压无功调整的基本原则：分层分区调整与无功的就地平衡 电网中，无功损耗远大于有功损耗。无功损耗远大于有功损耗一、无功负荷和无功损耗 照明、电热，只消耗有功功率，消耗感性无功QL小。同步电动机，有励磁绕组，通过励磁电流的调节，可以调节其输出无功的大小。过激运行，发QL；欠激运行，吸收QL。在综合负荷中比例小。异步电动机，消耗QL，在综合负荷中比例很大。综合负荷功率因素，0.60.9，滞后（感性无功）第一节 电力系统中无功功率的平衡 无功负荷 无功损耗线路变压器感性无功12%10%单个7%额定负载五级变压50%多电压级网络，变压器的无功损耗很大，远大于有功损耗二、无功功率电源 发电机与并联电容器 并联电抗器与调相机 静止无功补偿器（SVC）Static Var Compensator 静止补偿器（静止补偿器（SVC SVC）的类型）的类型 静止补偿器（静止补偿器（SVC SVC）的等值电路）的等值电路 静止补偿器（静止补偿器（SVC SVC）的伏安特性）的伏安特性 静止补偿器（静止补偿器（SVC SVC）特点）特点 静止调相机（STATCON）Static Condenser 静止调相机的等值电路 静止调相机的等值电路 静止调相机的无功调节原理 静止调相机的无功调节原理 电容器、调相机、静止补偿器的比较 见书Page-223 发电机与并联电容器 发电机：通过改变励磁电流，可连续调节无功，且可吸可发感性无功，不需额外投资。PSNQNPNQ0,发QLl 并联电容器：QCBCU2，输出无功与电压有关，电压越高，输出无功越大，不利于无功调节；只发感性无功，投资小，经济性好。不可连续调节，不能作为动态无功电源。并联电抗器：输出无功与电压有关，只发容性无功，用于超高压、长距离、轻载线路。投资小，经济性好。不可连续调节，不能作为动态无功电源。调相机：过激运行，发感性无功；欠激运行，吸收感性无功。输出无功与U无关，可连续调节，但投资大，运行维护困难。并联电抗器与调相机 静止无功补偿器（静止无功补偿器（SVC SVC）的类型）的类型 SVC：Static Var Compensator；TCR：Transistor Controlled ReactorTSC：Transistor Switched Capacitor；SR：Saturated Reactor静止无功补偿器（静止无功补偿器（SVC SVC）的等值电路）的等值电路 CLfC（a）TCR型（b）TSC型CLfCSRCSC（b）SR型不可控，限制电压波动晶闸管代替机械开关滤波器 静止无功补偿器（SVC）特点 输出无功仍然与电压有关，但可连续快速调节，可作为动态无功电源。TCR：通过TCR 中晶闸管开关的控制，连续调节其吸收的IL；结合电容器，可吸可发IL。投资大，主要用于500kV电网，以提供动态无功电源。TSC：通过晶闸管开关的切换，调节其吸收的IC（即输出IL），可频繁投切；只能输出IL。用得很少。SR：根据SR的伏安特性，自动调节其吸收的IL。结合电容器，可吸可发IL。用得很少。静止调相机的等值电路静止调相机的等值电路k：1逆变器CAak：1静止调相机/静止无功发生器/静止无功同步补偿器Statcon/SVG/Statcom 输出Q与U无关，可快速连续调节感性或容性无功；投资大，技术不成熟。静止调相机的无功调节原理跟踪接入点电压相位，调节逆变器输出电压幅值，实现感性或容性无功调节。三、无功功率的平衡 三、无功功率的平衡 有功电源不足，相应的有功平衡，意味着频率的下降 无功电源不足，相应的无功平衡，意味着电压的下降PLff1fNKGKCPGNPGA、B两平衡点，B点电源不足，频率（电压）小于额定值ABQ0U U UNQL+Q QGCQGCNAB 例6-1（Page-225）无功补偿的作用 已知线路末端负荷和首端电压，根据首端功率因数的要求(也可以根据末端电压调整量的要求)，确定末端无功补偿的容量；无功补偿的功率因数调节（降损）和电压调节的双重作用 书上方法比较近似：为了满足电源功率因数要求，则负荷功率因数应该比电源功率因数大（因为无功损耗比有功损耗大），但具体补偿量的确定是采用经验的试探法。比如电源要求为0.85，则负荷功率因数为0.9，其中没有严格的定量关系。牛牛文库文档分享i jPj+j QjQCR+j XPi,Qi,cos 无功调节电压调节有功损耗调节