《无功与电压调整》PPT课件

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1、《电力系统稳态运行》第六章电力系统的无功功率和电压调整第六章电力系统的无功功率和电压调整基本要求：了解无功功率最优分配，无功功率平衡与电压的关系，掌握电压调整原理、方法及措施。前面讲过，有功功率电源是各类发电厂中的发电机，而无功电源除发电机外。还有电容器调相机静止补偿器分散在各变电所且不消耗一次能源，但系统中无功损耗>有功损耗调频——调整原动机功率调压——有多种手段第六章电力系统的无功功率和电压调整电力系统中的有功功率电源是集中在各类发电厂中的发电机；无功功率电源除发电机外，还有电容器、调相机和静止补偿器等，分散在各变电所。供应有功功率和

2、电能；必须消耗能源，但无功功率电源一旦设置后，就可随时使用而不再有其它经常性耗费。系统中无功功率损耗远大于有功功率损耗。正常稳态运行时，全系统频率相同，频率调整集中在发电厂，调频手段只有调整原动机功率一种。电压水平则全系统各点不同，而且．电压调整可分散进行，调压手段也多种多样。凡此种种，使电力系统的无功功率和电压调整与有功功率和频率调整有很大不同。本章主要阐述电力系统中无功功率的最优分布和电力系统的电压调整两个问题。而前者又可进而分为无功功率电源的最优分布和无功功率负荷的最优补偿两方面；后者除个别调压措施外，还有几种调压措施的组合问题。第

3、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．无功功率负荷各种用电设备中，除相对很小的白炽灯照明负荷只消耗有功功率、为数不多的同步电动机可发出一部分无功功率外，大多数都要消耗无功功率。因此，无论工业或农业习户都以滞后功率因数运行，其值约为0.6~0.9。其中，较大的数值对应于采用大容量同步电动机的场合。无功功率负荷曲线的变化规律虽大体与有功功率相似，也并非完全亦步亦趋。但无论是电力系统的运行或设计部门，一般都不编制无功功率负荷曲线而只编制无功功率平衡表或各枢纽点电压曲线。而且，这些表格或曲线也只是隔一段时间制作一欠。对无功

4、功率管理之所以与对有功功率不同，原因仍在于无功功率与有功功率本身性质的不同。2．变压器中的无功功率损耗变压器中的无功功率损耗分两部分，即励磁支路损耗和绕组漏抗中损耗。其中，励磁支路损耗的百分值基本上等于空载电流I0的百分值，约为1％~2％；绕组漏抗中损耗。在变压器满载时，基本上等于短路电压Uk的百分值，约为10％。但对多电压级网络。变压器中的无功功率损耗就相当可观。以一个五级变压的网络为例：RTjXTU1N.-jBTGT由此可见，系统中变压器的无功功率损耗占相当大比例，较有功功率损耗大得多。3．电力线路上的无功功率损耗电力线路上的无功功率

5、损耗也分两部分，即并联电纳和串联电抗中的无功功率损耗。并联电纳中的这种损耗又称充电功率，与线路电压的平方成正比，呈容性。串联电抗中的这种损耗与负荷电流的平方成正比，呈感性。RjXU1.U2.因此，线路作为电力系统的一个元件究竟消耗容性或感性无功功率就不能肯定。但如利用第二章第三节第四小节中曾作过简单介绍的自然功率的概念．可作一大致估计：当通过线路输送的有功功率大于自然功率时，线路将消耗感性无功功率；当通过线路输送的有功功率小于自然功率时，线路待消耗容性无功功率。一般．通过110kv及以下线路输送的功率往往大于自然功率，通过500kv线路输

6、送的功率大致等于自然功率。通过220kv线路输送的功率则因线路长度而异，线路较长时，小于自然功率，线路较短时，大于自然功率。1．发电机同步发电机既是有功功率电源，又是最基本的无功功率电源。二、无功功率电源2．电容器和调相机并联电容器只能向系统供应感性无功功率。它所供应的感性无功功率与其端电压约平方成正比。调相机实质上是只能发无功功率的发电机。它在过激运行时向系统供应感性无功功率，欠激运行时从系统吸取感性无功功率。欠激运行时的容量约为过激运行时容量的50%。这些也就是作为无功功率电源的调相机的运行极限。————3．静止补偿器和静止凋相机静止

7、补偿器和静止调相机是分别与电容器和调相机相对应而又同属“灵活交流输电系统”范畴的两种无功功率电源。前者出现在70年代初，是这一“家族”的最早成员。目前已为人们所熟知；后者则尚待扩大试运行的规模。静止补偿器的全称为静止无功功率补偿器(SVC)，有各种不同型式。目前常用的有晶闸管控制电抗器型(TCR型)、晶闸管开关电容器型(TSC型)和饱和电抗器型(SR型)三种，分别如图6-1(a)、(b)、(c)所示。它们的静态电压特性(伏安特性)，则分别示于图6-2(a)、(b)、(c)。串联谐振回路（高次谐波通路）串联谐振回路（高次谐波通路）饱和电抗器

8、一.无功功率电源的最优分布6－2电力系统中无功功率的最优分布1.等网损微增率准则目的：降低网络中的有功功率损耗目标函数：等约束条件：不等式约束条件：一.无功功率电源的最优分布6－2电力系统中无