电力系统的无功功率平衡和电压调整ppt课件.ppt

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1、第六章　电力系统无功功率和电压调整主要内容:电力系统中无功功率的平衡电力系统中无功功率的最优分配电力系统的电压调整8/7/2021第一节　电力系统中无功功率的平衡一.无功功率负荷和无功功率损耗１.无功负荷：以滞后功率因数运行的设备的无功部分２.无功损耗：线路消耗QL（感性）提供QC（充电功率）8/7/2021变压器消耗QL消耗QC消耗QL8/7/2021二.无功公功率电源１.发电机发电机是目前唯一的有功电源，又是基本的无功电源,发QG的能力与同时发出PG有关,由发电机的PQ极限曲线决定系统中有备用有功电源时,可将负荷中心的发电机降低功率因数运行，少发有功、多发无功,有利于无功的局部平衡，提高系

2、统电压水平。PQ极限曲线8/7/2021２.电容器和调相机电容器优点：组合灵活，可分散、集中，可分相补偿；投资少、有功损耗少(额定容量的0.3~0.5%)缺点：电压下降时急剧下降,不利于电压稳定同步调相机同步调相机是特殊状态下的同步电机可视为不发pG的同步电机或不带PD的同步电机8/7/2021过激运行时发出QG（无功电源)欠激运行时吸收QG（无功负荷）优点：调节平滑、系统故障时也能调、可作无功负荷。缺点：损耗大(额定容量的1.5~5%)，投资大、维护量大。8/7/2021３.静止补偿器和静止调相机静止无功补偿器8/7/2021运行在水平区段：从无功补偿角度来看：优点:调节能力强，反应速度快，

3、特性平滑,可分相补偿,维护简单,损耗小。缺点:最大补偿量正比于电压平方,电压低时补偿量小；谐波对电力系统产生污染。8/7/2021静止调相机8/7/2021当Ua＞UA／K时，调相机向系统输出感性无功功率当Ua＜UA/K时，将由系统输入感性无功功率由于此处换流器交流侧电压Ua完全可控，不存在静止补偿器因端电压取决于系统电压而带来的缺陷．４.并联电抗器（消耗无功）对高压远距离输电线路而言，它有提高输送能力，降低过电压等作用．8/7/2021三.无功功率的平衡规划设计：运行中：电源负荷损耗备用设备8/7/2021１.电压水平的确定负荷的无功——电压静态特性系统的无功——电压静态特性8/7/202

4、1电压水平的确定δФФU8/7/2021２.无功补偿：设置除发电机以外的无功电源以满足　　　　　　　　　系统电压要求原因：实际的负荷功率因数低（０.７左右），而发电机的高（０.８～０.９）网损中无功损耗＞有功损耗无功功率不能远距离输送所以：就地进行补偿，另装无功电源无功平衡要求：全系统平衡(运行、规划设计)局部地区基本平衡、避免无功远距离输送。8/7/2021第二节无功功率的最优分布一.减少系统对无功的需求1.为什么要减少无功的需求因为面对十分低劣的负荷自然功率因数谈无功功　　率的最优分布,显然是舍本逐末的.2.减少无功需求的措施不使电动机的容量过多地超过被拖动机械所需的功率在某些设备上以同步

5、电动机代替异步电动机异步机同步化8/7/2021二.无功功率电源的最优分布优化无功功率电源分布的目的:降低网络中有功功率的损耗数学模型:目标函数:约束条件:结论:运用拉格朗日乘数法得出最优分布的条件:1.等网损微增率准则8/7/20212.无功功率电源的最优分布:确立了最优分布的等网损微增率准则然后由条件列出方程组，解出各解，就可得到电源的最优分布3.注意:当某点求出的无功容量超过了不等式的约束条件时，应取这点的无功即为它的极限，然后由其他点继续做计算求出无功功率8/7/2021三.无功功率负荷的最优分配１.最优网损微增率准则在系统中某节点i设置为无功功率补偿的先决条件是由于设置补偿设备而节约

6、的费用大于为设置补偿设备而耗费的费用．以数学表示式表示则为：从而，确定节点i的最优补偿设备的条件是：8/7/2021由于β为单位电能损耗价格α，γ分别为折旧率和投资回收率ΔPΣ0,ΔPΣ分别为设置补偿设备前后全网最大负荷下的有功功率损耗Kc为电容补偿设备投资8/7/2021可得：令上式对Qci的偏导数为零，可得式中等号左侧是节点i的网损微增率，等号右侧响应地就称最优网损微增率，且为负值，表示每增加单位容量无功补偿设备所能减少的有功损耗。8/7/2021由上式可列出最优网损微增率准则γeq表示最优网损微增效。此准则表明，只应在网损微增率具有负值，且小于γeq的节点设置无功功率补偿设备等网损微增率

7、是无功电源最优分布的准则，而最优网损微增率或无功功率经济当量则是衡量无功负荷最优补偿的准则。8/7/2021第三节电力系统电压调整1.电压偏移对负荷的影响照明、电热、电动机、家用电器2.电压偏移对电力系统的影响功率损耗、电能损耗、设备绝缘、运行稳定性、电晕损耗一.调压的必要性8/7/2021二、调压的整体思想1.什么是电压中枢点中枢点:大型发电厂的高压母线、大型变电所的二次母线、有大量地方负荷的发