第四章-电力系统电压调整和无功功率控制技术.ppt

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1、第四章电力系统电压调整和无功功率控制技术本章内容4.1电力系统电压控制的意义4.2电力系统的无功功率平衡与电压的关系4.3电力系统电压控制的措施4.4电力系统电压的综合控制4.5电力系统无功功率电源的最优控制第1节电力系统电压控制的意义频率调整:1.全系统频率相同2.调发电机3.消耗能源4.集中控制5.调进汽量电压调整：1.电压水平各点不同2.调发电机、调相机、电容器和静止补偿器等3.不消耗能源4.电压控制分散进行5.调节手段多种多样4.1电力系统电压控制的意义电压是衡量电能质量的一个重要指标。质量合格的电压应该在供电电压偏移

2、、电压波动与闪变、高次谐波和三相不对称程度（负序电压系数）这四个方面都能满足有关国家标准规定的要求电压降低的不良影响：1.减少发电机所发有功功率。2.异步电动机的转差率将增大，电流也将增大，温升将增加。当转差增大、转速下降时，其输出功率将迅速减少。3.电动机的启动过程将大为增加，启动过程温度过高。4.电炉等电热设备的发热量降低。5.危及电力系统运行的稳定性。4.1电力系统电压控制的意义4.1电力系统电压控制的意义严格保证电压在额定水平下工作，也没有必要，允许的电压偏移：35kV及以上：±5%10kV以下：±7%低压照明：+5%

3、，-10%农村电网：±7.5%，-10%（+10%，-15%）第2节电力系统的无功功率平衡与电压的关系4.2电力系统的无功功率平衡与电压的关系无功功率平衡无功负荷与无功电源失去平衡时，会引起系统电压的升高或下降无功功率的平衡应本着分层、分区、就地平衡的原则无功电源的无功输出应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求4.2电力系统的无功功率平衡与电压的关系异步电动机是电力系统主要的无功负荷系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定无功功率负荷R/SjXaioijXmVß=0.6ß=0.3QVß=0.84.2电力系统的

4、无功功率平衡与电压的关系无功功率损耗输电线路的无功损耗变压器的无功损耗变压器的无功损耗QLT包括励磁损耗△Q0和漏抗中的损耗△QTQLT＝△Q0＋△QT＝V2BT＋(S/V)2XT≈SN＋(VN/V)24.2电力系统的无功功率平衡与电压的关系输电线路的无功损耗△QL＝△QB＝△QL+△QB＝无功功率损耗变压器的无功损耗输电线路的无功损耗4.2电力系统的无功功率平衡与电压的关系输电线路损耗35KV及以下的架空线路110KV及以上的架空线路jB/2R+jXP2+jQ2P1+jQ1jB/2V1V24.2电力系统的无功功率平衡与电压的

5、关系无功功率电源发电机同步调相机静电电容器静止无功补偿器静止无功发生器4.2电力系统的无功功率平衡与电压的关系无功功率电源发电机发电机发电机是唯一的有功功率电源，又是最基本的无功功率电源QBDCAPOEjXdIN4.2电力系统的无功功率平衡与电压的关系无功功率电源同步调相机同步调相机相当于空载运行的同步发电机。在过励磁运行时，向系统供给无功功率，起无功电源的作用；在欠励磁运行时，它吸收感性无功功率，起无功负荷作用。由于响应速度较慢，难以适应动态无功控制的要求，20世纪70年代以来已逐渐被静止无功补偿装置所取代。4.2电力系统的

6、无功功率平衡与电压的关系无功功率电源静电电容器静电电容器供给的无功功率Qc与所在节点的电压V的平方成正比，即：Qc＝V2/Xc，式中，Xc＝1/ωc为静电电容器的电抗。当节点电压下降时，它供给系统的无功功率将减少。因此，当系统发生故障或由于其他原因电压下降时，电容器无功输出的减少将导致电压继续下降。换言之，电容器的无功功率调节性能比较差。4.2电力系统的无功功率平衡与电压的关系无功功率电源静止无功补偿器SVC由静电电容器与电抗器并联组成，SVC在我国电力系统中得到广泛应用。饱和电抗器型可控硅控制电抗器型(TCR)可控硅投切电容

7、器型(TCR)TCR和TSC组合型4.2电力系统的无功功率平衡与电压的关系无功功率电源静止无功发生器它是一种更为先进的静止型无功补偿装置(SVG)，它的主体是电压源型逆变器。适当控制逆变器的输出电压，就可以灵活地改变SVG的运行工况，使其处于容性负荷、感性负荷或零负荷状态。与SVC比较，SVG具有响应快、运行范围宽、谐波电流含量少等优点。尤其是电压较低时仍可向系统注入较大的无功电流。4.2电力系统的无功功率平衡与电压的关系无功功率平衡无功功率平衡的基本要求无功电源发出的无功功率应该大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功

8、损耗之和；系统还必须配置一定的无功备用容量；尽量避免通过电网元件大量地传送无功功率，应该分地区分电压级地进行无功功率平衡；一般情况下按照正常最大和最小负荷的运行方式计算无功平衡，必要时还应校验某些设备检修时或故障后运行方式下的无功功率平衡。4.2电力系统的无功功率平衡与电压的