电力系统中的电力电子技术与无功补偿

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1、课外科技（创新）活动设计题目：电力系统中的电力电子技术与无功补偿、谐波抑制班级：电气工程及其自动化2010-3姓名：管皓学号：201001101206locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame电力系统中的电力电子技术与无功补

2、偿、谐波抑制电力电子技术(PowerElectronicsTechnology)是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术，它使电网的工频电能最终转换成不同性质、不同用途的电能，以适应千变万化的用电装置的不同需要。电力电子技术是20世纪后新兴的边缘学科。电力系统是电力电子技术应用的一个重要领域。电力电子技术在电力系统中的应用涉及到提高输电能力、改善电能质量、提高电网运行稳定性、可靠性、控制的灵活性及降低损耗等重大问题。但电力电子技术在推动电力系统发展的同时,又成为电力系统中最主要的谐波源,并且电力电子装置所产生的谐波污染已成为阻碍电力电子技术发展的重大障碍。它迫使电

3、力电子领域研究人员对谐波问题进行更为有效的研究,以治理谐波污染，维护电力系统的“绿色环境”。1、谐波的产生在工业和生活用电负载中，阻感负载占有很大的比例。异步电动机、变压器、荧光灯等都是典型的阻感负载。阻感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。而相控整流器、相控交流功率调整电路和周波变流器等电力电子装置，其交流侧的电流也常常滞后于电压,它们不但要消耗大量的无功功率,还要产生大量的谐波电流。在电工理论中,对纯正弦交流电路定义了3种功率：有功功率P、无功功率Q和视在功率S,它们分别是：其中，ø是电流滞后于电压的相位角。三中功率关系满足：有功功率P表示瞬时电

4、压与瞬时电流乘积即瞬时功率在一个周波内积分的平均值,其物理意义是交流平均功率,视在功率S表示电气设备的最大可利用容量,它是电压电流有效值的乘积，工程上作为电气设备功率设计的极限值，其中额定电流由导线截面积和铜耗决定,额定电压由绝缘性能决定,而无功功率表示含储能元件的电路或系统的一种功率互换的幅度,单相电路中的功率互换直接发生在电源与储能设备(电感、电容)之间，三相电路则表现在通过具有储能特性的负载在三相之间来回流动,任一瞬时三相无功之和恒等于零。2、无功功率的影响和谐波的危害无功功率对公用电网的影响主要有以下几个方面： （1）增加设备容量。无功功率的增加，会导致电流增大和视在

5、功率增加，从而使发动机、变压器及其他电气设备容量和导线容量增加。 （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。 （3）使线路及变压器的电压降增大，如果是冲击性无功功率负载，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量严重降低。谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面： （1）谐波使公用电网中的元件产生了谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassinatio

6、n.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame （2）谐波影响各种电气设备的正常工作。谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部过热；使电容器、电缆绝缘老化、寿命缩短，以致损坏。 （3）谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大。 （4）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不准确。 （5）谐波

7、会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。3、谐波抑制和无功功率补偿为解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染和低功率因数问题，基本思路有两条:一是装设补偿装置,以补偿其谐波和无功功率；二是对电力电子装置本身进行改进,使其不产生谐波,且不消耗无功功率，或根据需要对其功率因数进行控制。目前，抑制谐波的方法可分为两大类: （1）补偿的方法。采用无源LC滤波器或有源电力滤波器属此类方法。 （2）改造谐波源的方法。一是设法提高电力系统中主要的谐波源即整流装置