能效测评系统中无功补偿方案设计论文

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1、本科毕业论文能效测评系统中无功补偿方案设计44摘要随着人类的快速发展，能源消耗的日益增多，人类发展与自然矛盾日益加大，能源和环境成为摆在人类面前亟待解决的问题。在此背景下，旨在于合理、高效利用电力能源以及提高电能质量的能效测评系统应运而生。功率因数降低作为影响电能质量的三大公害之一，功率因数降低是因为电网中的负载产生大量的无功功率，提高功率因数必须对电网进行无功补偿，所以无功补偿成为能效测评系统的重要内容。本文介绍了目前常用的静止无功补偿器（SVC）和静止无功发生器（SVG），通过分析，比较出静止无功发生器的优势所在

2、。在第三章中，详细介绍了常用的瞬时无功检测方法p-q和ip-iq，通过理论分析和Matlab仿真验证得出ip-iq在电压畸变的情况下，仍能够无干扰的检测出瞬时无功电流，p-q法抗电压畸变效果较差。第四章中，分别建立了基于ip-iq、p-q法来测取瞬时无功电流的静止无功发生器（SVG）模型，并通过仿真结果分析得出ip-iq、p-q法在电压无畸变的情况下，SVG补偿结果基本一样，但在电压畸变的情况下，基于ip-iq法的SVG补偿效果更好。44目录第1章绪论11.1引言11.1.1能效测评的背景11.1.2电能质量管理11

3、.2无功功率的影响21.2.1无功补偿的作用21.3无功补偿的发展现状21.4本论文主要工作4第２章无功补偿装置的原理52.1静止无功补偿器（SVC）52.1.1晶闸管控制电抗器（TCR）62.1.2晶闸管投切电容（TSC）92.2静止无功发生器（SVG）112.2.1SVG基本原理112.3SVG与SVC比较13第3章瞬时无功功率理论与测量方法133.1瞬时无功功率理论的发展历史143.2三相瞬时无功功率理论143.2基于瞬时无功功率理论的瞬时无功电流的检测方法分析与仿真153.2.1基于p-q理论的瞬时无功电流检

4、测163.2.2基于ip-iq理论的瞬时无功电流检测173.2.3基于p-q理论和ip-iq理论的Matlab仿真与分析18第4章基于瞬时无功功率理论的SVGMatlab仿真22444.1Matlab简介224.2SVG电流直接控制的迟滞比较法224.3基于ip-iq法检测瞬时无功电流的SVG仿真234.4基于p-q法检测瞬时无功电流的SVG仿真27第5章结论与展望3044第1章绪论1.1引言1.1.1能效测评的背景随着我国经济的迅猛发展，工业企业开始迅速增加并不断壮大，现代社会的正常、有序、高效运转都必须依赖电力，

5、电力开始在日常生活中起着无可替代的重要作用。据统计，我国能源消耗水平是发达国家的5-10倍，如果中国的人均能耗达到美国目前水平，那么我国的能源消耗总量将是146亿tce，而目前全世界的能源消耗总量也只有131亿tce，也就是说目前全世界能源供给都不够中国未来的消耗[1]。能源消耗的日益增加，人类发展与自然和谐矛盾日益加大，节约和高效使用能源成为摆在我们面前亟待解决的问题。而目前，常用的能效测评系统都是仅仅针对单台用电设备的，而很少对整个电力系统开展测评和评估。并且，就目前而言，对整个电力系统的检测和管理，并实施电能优

6、化管理方面，国内外都缺乏有效的技术手段。在实际的生产生活中，用电设备的效率可能非常的低，而我国电能能效测评的进展缓慢，尚未进行推广应用，综合来看我国的节能潜力很大。电力能效测评正是在此背景下应运而生。1.1.2电能质量管理电能作为目前最高效、方便的能源，提高电能的利用率和供电质量就显得尤为重要。在此背景下，产生了致力于提高电力资源合理、高效利用率以及电能质量的能效测评系统。能效测评系统是以数字化管理技术为基础，通过对不同能耗的设备安装相应的能耗计量装置，来实时采集用电数据，并进行远程传输至控制中心，实现对用电情况的在

7、线、实时检测和分析，为提出和制定合理、有效的44节能方案提供数据依据。功率因数降低作为影响电能质量的三大公害之一，功率因数降低是因为电网中的负载产生大量的无功功率，提高功率因数必须对电网进行无功补偿，所以无功补偿成为能效测评系统的重要内容。就我国而言，生产生活中大量使用电动机、感应电炉、电弧炉、电焊机等设备，而且输电过程中大量使用的变压器，这些设备在运行中需要消耗大量的无功功率。并且电弧炉、电焊机工作在短路连接，短路连接会形成大量的冲击性无功功率，冲击性无功功率会造成电压波动，从而影响附近的用电设备。在输送同样多有功

8、功率的前提下，无功功率越高，电网中的电流就越大，大电流不仅造成线路损耗增大，而且，还会增加线路发热，加速电线的绝缘老化，同时线路压降增大，使得用户端电压偏低，如果，电网电压降为电网额定电压的70%，就会造成电网电压崩溃，造成停电事故，严重影响电网稳定运行。无功功率可由发电机提供，然后电网所需的无功功率全部由发电机提供，不仅减小发电机有功功率的输