静止同步补偿器（statcom）的仿真与实现

《静止同步补偿器（statcom）的仿真与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章绪论§1．1引言“在具有电感或电容的交流电路中，电感的磁场绒电释的电场在一个周期的一部分时间内从电源吸收能餐，另一部分时间内将能嚣返回电源，在整个周期内平均功率是零，也就是没有能量消耗。但能量是在电源和电感或电容之间米回交换的，能量交换率的最_人值叫做无功功率。在一般单相交流电路中，无功功率的计算值篙丁电压有效值、电流有效值和电压、LH流间相忙角麓的11i弦值的乘积。”以上是《辞海》中关于无功功率的定义。从定义中可以看出，无功功率只是住电力网中流动，却没有能量消耗，因此对我们来说，没有任何用处，而它所产生的危害却很火。它会引起供电

2、电压F降、电力网线损增加、能量消耗加大、供电质量下降，同时也会影响供电企业的经济效益。冈此如何更好、更有效、更优化的对无功功率进行动态补偿是摆在电力上作者面前亟待解决的问题。§1．2无功补偿的意义随着我国国民经济及科技水平的快速发展，各行各业对电能质量的要求也越米越高，特别是随着各种电子装置和精密设备的J’‘泛应用，使得用户希望供电企业能蟛提供高妓优质的l乜能。而往电力系统中，异步电动机、变乐器以及电孤炉等装置婴消耗犬量的无功功率。这些无功功率如果不能及时地得到补偿的活，会对电网的安全、稳定以及经济运行产生不利影响，主要体现枉以F儿个方

3、面：1．引起线路电压损耗增大下幽为局部电力网的等值电路幽：。§R篇三F一一～^、八厂———JL一__～—，s：=咒+L，Q2u、s-2#+，g％其中足、Ⅳ分别为线路的等值电阻和等值电抗：最、Q2分别为局部电力网末端的有功负荷和无功负荷；U2为术端电压。可以汪明，该局部电力网的电压损耗AU的汁算公式如F△v：E，l—u：。兰掣；掣(1-1)u2V8其中U。为该电力网络的额定电压。由式(1·j)可知，由负荷的无功功率易引起的电压损耗为△U。：盟“己，。而由负荷的有功功率哎引起的IU压损耗为：第l叭(1·2)东南人学硕上学位论文毗=等(1_3

4、)因为在一般的公用电网中，R比X要小的多，所以电网电压的波动主要是由无功功率的波动日起的，而有功功率的波动对电网电压的影响则相对较小。图1．2综合负荷的电压静态特性图1．2为综合负荷的电压静态特性图，从图中可以看到，在额定电压附近，电压与无功功率的关系比电压与有功功率的关系要密切的多。当无功负荷由00增加到QI时，如果系统的无功储备充足，则负荷端将保持正常电压水平。如果无功储备不足，系统的无功电源不能提供相应的无功负荷增量，则电压特性曲线上移到图中的虚线，此Ⅱ寸系统电压被迫由U～降为Ui，以此来达到新的无功功率平衡。如果长时间在低压状态

5、下运行，不仅影响工业生产的产品质量，而且会损坏机械设备，造成安全隐患。甚至还有一些更为恶劣的状况：诸如异步电动机在启动期间功率因数很低，这种冲击性无功功率会使屯网电压剧烈波动，甚至使接在同一电网上的用户无法正常工作。还有电弧炉、轧钢机等大型设备会产生频繁的无功功率冲击，严重影响电网的供电质量。因此，拥有充足的无功电源，动态快速的对无功功率进行补偿，是维持电力网电压稳定、提高供电质量的首要前提。2．使设备及线路损耗增加当电力网中的无功功率增加时，总电流亦随之增大，因而设备及线路的损耗就会增加，这是显而易见的。在图1—1中，该局部电力网的线

6、损功率为：AS=S。-S2警㈣弘)其中有功线损为：凹砰县“警R在有功线损中，困无功功率在电力网中的流动而引起的部分为：峨“器R(I-41n一5)f】-6)由式(1—6)可知，系统中的无功负荷越大，所引起的线路损耗就会越大。在我国．电力网的线损率是表征供用电企业经济效益和技术管理水平的综合性技术经济指标，也是国家贳彻节能方针，考核供电部门的一项重要指标。因此，及时补偿系统无功负荷、提高系统功率因数，不仅能够节约能源、提高供电企业经济效益，还能反应供电企业的技术管理水平。3。增加设各容量第2页第一章绪论无功功率的增加，会导致电流增大和视在功

7、率的增加。从而使发电机、变压器及其他电气设备容量和导线容量的增加。同时，电力用户的启动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。这不仅会大大增加供电企业的运行成本，而且会增加用电企业的生产成本，使得电网的经济运行大打折扣。在电力网中，不仅包括一些稳定的无功负荷，还有一些冲击性的无功负荷，只有对这些无功负荷进行动态补偿，才能防止供电质量的进一步恶化，同时，对于节约能源，保障电网安全运行也具有重要意义。§1．3主要无功补偿装置及其工作原理§1．3．1并联电容器利用并联电容器是补偿无功功率的传统方法之一。在电力系统常用的无功补偿设备中，并联电

8、容器的单位容量费用最低，有功损耗最小，运行维护最简便，而且可以分散安装，实现无功就地补偿，获得最好的技术经济效果，此外改变容量也方便，还可以根据需要分散拆迁到其他地点。因此以并联电容器作为无功补偿方式目前在