电压跌落及其治理简介.pdf

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1、AResultOfTheSecondSiliconRevolutionAResultOfTheSecondSiliconRevolution电压跌落及其治理技术简介姜齐荣姜齐荣清华大学柔性输配电系统研究所清华大学柔性输配电系统研究所FACTS与大功率电力电子技术的应用满足电网发展，负荷增长以及对电能质量的新需求主要内容主要内容•电能质量问题及电压跌落（暂降）•电压跌落治理技术（SSTS/DVR/STATCOM)•风电低电压穿越技术•电动机及变频器晃电治理•结论第2页一、我国的电能质量问题及电压跌落一、我国的电能质

2、量问题及电压跌落•工业负荷电能质量问题-钢铁行业-煤炭行业-石化企业•电气化铁路的电能质量问题•新能源发电的电能质量问题•电压跌落问题的严重性第3页钢铁企业面临的电能质量问题钢铁企业面临的电能质量问题•存在大量大型冲击性非线性负荷–感性负荷多－功率因数低–冲击性负荷－电压波动与闪变–电弧炉负荷－电压闪变，三相不平衡–非线性负荷－谐波干扰，规则和不规则谐波第4页煤矿供电系统电能质量问题（1）•冲击性负荷多、容量大¾矿井提升机是典型的冲击性负荷，单机功率从数百千瓦到6000千瓦，在矿井总供电负荷中占的比重较大。¾无论

3、是直流调速提升系统还是交流调速提升系统，大部分采用可控硅相控整流装置，功率因数低，谐波污染大。¾矿井提升机启动和加速阶段对电网造成很大的冲击电流，无功电流成分较大，无功功率波动引起矿区母线电压剧烈波动。焦作某煤矿6kV/2100kW矿井提升机各工作阶段有功无功测量结果第5页煤矿供电系统电能质量问题（2）•大型异步电机类负荷¾主排水泵、皮带传送设备等为大型异步电机类负荷，无功需求大，功率因数低。¾启动电流冲击造成电压跌落，影响其它设备的工作。•井下长线输送¾井下电网线路长，大容量用电设备位于供电线路末端，用电负荷大

4、，长期低功率因数运行，线路损耗大。¾电压偏差问题突出，作业面移动，供电距离越来越长，电压损失大，偏差严重。第6页石化炼化企业电能质量问题•频率问题-小电网脱离大电网形成孤网引起-加强主网构架、选择合理运行方式，电源必须符合N-1校核，避免孤网运行。-三级频率保护装置应相互配合，当小电网形成孤网时能确保其内部频率稳定，符合稳定性的三道防线要求。•电压问题-电压降低和升高（晃电问题）-避免电网的内外故障，选择合理的电动机起动方式，做好无功平衡可有效解决电压降低问题。需采取各种措施防止电网出现的内部和外部过电压问题。•

5、谐波问题按照“谁污染谁治理”的原则，可考虑在公共电源点设置滤波装置，确保各公共母线谐波含量符合规定；严密监测各级电源网络的谐波及时汇总分析，并制定和实施治理措施，确保第7页石化电网运行符合规范。石化炼化企业电能质量危害控制计算机重启控制计算机重启设定值变为初始设定值变为初始值值损耗增大，影响继电保护降低设备和自动装置的利用率工作和可靠性造粒机等设备设备烧毁和废品设备烧毁和废品造粒机等设备停工，大量废跳闸，网络崩溃，跳闸，网络崩溃，停工，大量废危害品产生严重时发生重大严重时发生重大品产生安全事故安全事故干扰通信信息

6、通的影响电力测量工作和计量仪器裂解装置停工，裂解装置停工，损失危害巨大损失危害巨大第8页电铁面临的主要电能质量问题•负序电流引起的电压不平衡和电压波动将成为今后我国电铁电能质量中的首要问题。•近期交流电力机车和直流电力机车将共存，因此谐波和功率因数问题仍将存在。•动态无功补偿是目前我国电铁电能质量中需要解决的一个主要问题。第9页新能源发电的电能质量问题•风力发电的电能质量问题－谐波、负序与低电压问题•太阳能光伏发电的电能质量问题•基于变流器并网的其他发电技术的电能质量－储能技术－燃料电池•多变流器并联运行的谐振问

7、题第10页各种风力发电机的电能质量问题异步风力发电机－功率因数低第11页双馈风力发电机－谐波问题第12页永磁直驱风力发电机永磁直驱风力发电机－谐波问题第13页我国风电标准对低电压穿越（LVRT）的要求•不仅不能脱网，而且要提供无功支撑能力•故障切除后，有功快速恢复能力第14页光伏发电的基本结构馈线123LffaLiiafbaibdc***icfcb123cacbcccCf主电路结构控制部分micaicaref_va-k-refASPWM脉冲K+iv+piK+pv发生单元sA相控制上层mcmbv控制refBB相控制

8、单元vrefCC相控制第15页大型并网光伏电站逆变器汇光伏流逆变器阵……列器……逆变器第16页功率波动与谐波问题第17页光伏发电直流电压与稳定性的关系120T=25°C2MaximumPowerPointG=1000W/m100电压跌落成为影响80光伏电站正常运行dP/dV>0dP/dV<0unstablestable的关键因素之一!60Power[kW]40200010