静止无功补偿器的研究课程设计

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1、《静止无功补偿器的研究》课程设计综合课程设计任务书时间：2007－2008年度第二学期一设计的目的和意义掌握所学课程的知识并综合应用，充分认识理论知识对应用技术的指导性作用，进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。通过本次设计实践能够进一步加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解，使学生的设计水平、对所学的知识的应用能力以及分析解决问题的能力得到全面提高。1对电力系统中的无功功率进行分析；2掌握无功补偿器的特点；3对静止无功补偿器的控制方法和硬件、软件实现有一些认识。二设计题目及要求设计题目：静止

2、无功补偿器的研究基本要求对电力系统中无功功率的危害进行分析，简单分析传统无功补偿器的工作过程和特点，认识静止无功补偿器的主电路结构，工作原理，并简单介绍其常用控制方法。进一步要求能够介绍静止无功补偿器的硬件电路设计思路；对静止无功补偿器的软件设计有一定的认识。尽量指出一种合适的控制方法。三给定条件1运用所学知识，如《电力电子技术》，《电路基础》，《模拟电子技术》等2设计过程可参考校园的电子资源。四课程设计要求1认真查阅资料；2遵守课程设计的时间安排；3按时进行试验，验证相关的控制算法；4认真撰写设计报

3、告。五报告书写格式1课程设计封皮2课程设计任务书3正文（1）设计题目分析；（2）总体设计方案分析、讨论；（3）硬件原理设计，简单说明实现过程；（4）软件设计思路，最好形成流程图。4设计总结和心得体会5参考文献六工作计划1查阅资料及方案论证（1天）2电力系统无功功率分析（0.5天）3控制方法的论证（1天）4硬件电路的思路（1天）5软件流程图的设计（1天）6撰写报告（0.5天）七成绩评定参考每位同学的设计报告，根据下面的标准给每位同学评定课程设计考试成绩。1静止无功补偿器控制方法合理、正确（60％）2知识

4、点运用得当（10％）3原理设计合理（20％）4报告撰写规范、准确（10％）编制：（指导教师签名）审定：（教研室主任签名）一．设计题目的分析在电网中由于大量感性负载的应用，使线路电压与线路电流在相位上存在一个角度差，这样就引出了无功功率的概念。无功功率是一个反映电源与负荷间的能量交换的物理量，它的大小表明了电源与负荷间能量交换的幅度，本身并不消耗能量。同时，无功功率在系统中的流动对电力系统本身也产生了很大的影响。下面就先简单的分析无功功率对电力系统本身有哪些危害：(l)增加设备容量。无功功率的增加会导致

5、电流增大和视在功率增加，从而使发电机，变压器等各种电气设备的容量和导线的容量增加。同时，也使得电力用户的起动及控制设备、测量仪表的规格也要相应的加大。(2)设备及线路损耗增加。无功功率的增加，使总电流增大，因而使设备及线路的损耗增加，这是显而易见的。设线路中电流I由有功分量Ip和无功分量匆组成，线路电阻为R，则线路损耗为:ΔP=I2R=（Ip2+Iq2）R=（P2+Q2）R/U2其中（P2+Q2）R/U2这一部分损耗就是无功功率引起的。(3)使线路和变压器的电压降增大，若是冲击性无功功率负载，还会使电

6、压产生剧烈波动，使供电质量严重降低。在一般的电网中，1S比1小得多，因此可以得出这样的结论:电网电压的波动主要是由无功功率的波动引起的，而有功功率的波动对电网电压一般影响较小。例如:电动湘袍动时功率因数很低，这种冲击性无功功率会使电网电压剧烈波动，甚至使接在同一电网上的用户无法正常工作。电弧炉、车阵n机等大型设备会产生频繁的无功功率冲击，严重影响电网供电质量。(4)功率因数降低，设备容量利用少。在工业和生活用电负载中，感性负载占有很大比例。异步电动机、变压器、荧光灯等都是典型的感性负载。异步电动机和

7、变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占很大的比例。电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。感性负载必须吸收无功功率才能正常工作，这是由其本身的性质所决定的。近年来，随着电力系统中非线性用电设备，特别是电力电子装置应用的日益广泛，而大多数电力电子装置功率因数较低(如:相控整流器)，工作时基波电流滞后于电网电压，要消耗大量的无功功率，也给电网带来额外负担，并影响供电质量。因此提高功率因数己成为电力电子技术和电力系统研究领域所面临的一个重大课题，正在受到越来越多的关注。怎样提高功率因数

8、？怎样把电网消耗的大量无功功率补回来呢？对于这一系列问题，在大量消耗无功功率的地方产生无功功率，进行合理的无功补偿，就是最佳的答案。无功补偿的作用主要有以下几点：（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(3)在一些三相负载不平衡的情况下，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功功率及无功负荷。(4)提高发电机有功输出能力。（5）减少线路损耗，提高电网的有功传输能力。（6）降低