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IP屬地：湖北 上傳時間：2022-02-08 格式：PPT 頁數(shù)：28 大?。?53KB 積分：30 舉報 版權(quán)申訴

1、第8章MATLAB在電力系統(tǒng)無功補償中的應用實例由上可以看出：維持電壓穩(wěn)定，應該盡量減少無由上可以看出：維持電壓穩(wěn)定，應該盡量減少無功的傳輸，采取就地平衡。功的傳輸，采取就地平衡。 無功功率和電壓分布之間的關(guān)系無功功率和電壓分布之間的關(guān)系無功損耗無功損耗 有功損耗有功損耗; ;UQXPRU 電壓降受無功功率的影響較大電壓降受無功功率的影響較大; ;無功功率的流動從無功功率的流動從UhUL 電力系統(tǒng)的無功功率平衡電力系統(tǒng)的無功功率平衡 電壓是衡量電壓是衡量電能質(zhì)量電能質(zhì)量的重要指標。的重要指標。 電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)的運行電壓水平運行電壓水平取決于取決于無功功率的平衡無功功率的平衡。系統(tǒng)中各種無功

2、電源的無功出力應能滿足系統(tǒng)負荷系統(tǒng)中各種無功電源的無功出力應能滿足系統(tǒng)負荷和網(wǎng)絡損耗和網(wǎng)絡損耗在額定電壓下在額定電壓下對無功功率的需求，否則對無功功率的需求，否則電壓就會偏離額定值。電壓就會偏離額定值。 1變壓器的無功損耗變壓器的無功損耗220220%100100LTTTTkNNNSQQQU BXUIUSUSSU 假定一臺變壓器的空載電流假定一臺變壓器的空載電流I I0 0%=2.5%=2.5，短路電壓，短路電壓U Uk k%=10.5%=10.5，在額定滿載下運行時，無功功率的消耗將達在額定滿載下運行時，無功功率的消耗將達額定容量的額定容量的13%13%。如果從電源到用戶需要經(jīng)過好幾級變壓，

3、則變壓器中無。如果從電源到用戶需要經(jīng)過好幾級變壓，則變壓器中無功功率損耗的數(shù)值是相當可觀的。功功率損耗的數(shù)值是相當可觀的。一、無功功率損耗222211222212LPQPQQXXUU 2212()2BBQUU 線路的無功總損耗為線路的無功總損耗為22221112212LBPQUUQQXBU 一般情況下，一般情況下，35kV35kV及以下系統(tǒng)消耗無功功率；及以下系統(tǒng)消耗無功功率；110kV110kV及以上系統(tǒng)，輕載或空載時，成為無功電源及以上系統(tǒng)，輕載或空載時，成為無功電源，傳輸功率較大時，消耗無功功率。，傳輸功率較大時，消耗無功功率。2輸電線路的無功損輸電線路的無功損耗耗電力系統(tǒng)的無功功率電源

4、有電力系統(tǒng)的無功功率電源有發(fā)電機發(fā)電機、同步調(diào)相機同步調(diào)相機、靜靜電電容器電電容器及及靜止補償器靜止補償器，后三種裝置又稱為，后三種裝置又稱為無功補償無功補償裝置裝置。1. 發(fā)電機發(fā)電機發(fā)電機在發(fā)電機在額定狀態(tài)下額定狀態(tài)下運行時，可發(fā)出無功功率：運行時，可發(fā)出無功功率： NGNNGNGNtgPSQ sin二、無功功率電源二、無功功率電源2. 同步調(diào)相機同步調(diào)相機同步調(diào)相機同步調(diào)相機相當于空載運行的同步電動機相當于空載運行的同步電動機。它能根據(jù)裝設地點電壓的數(shù)值平滑改變輸出（或吸它能根據(jù)裝設地點電壓的數(shù)值平滑改變輸出（或吸取）的無功功率，進行電壓調(diào)節(jié)。?。┑臒o功功率，進行電壓調(diào)節(jié)。同步調(diào)相機常安

5、裝在樞紐變電所同步調(diào)相機常安裝在樞紐變電所 。同步調(diào)相機是早期的無功補償裝置的典型代表。但同步調(diào)相機是早期的無功補償裝置的典型代表。但是它運行維護復雜是它運行維護復雜, , 有功功率損耗較大有功功率損耗較大, , 不能對快速不能對快速變化的負載進行補償變化的負載進行補償, , 目前已經(jīng)很少使用目前已經(jīng)很少使用。并聯(lián)電容器的補償原理是產(chǎn)生超前電流來補償負并聯(lián)電容器的補償原理是產(chǎn)生超前電流來補償負載產(chǎn)生的滯后電流載產(chǎn)生的滯后電流。供給的無功功率供給的無功功率Q QC C值與所在節(jié)點值與所在節(jié)點電壓的平方成正比，即電壓的平方成正比，即 優(yōu)點：優(yōu)點：靜電電容器的裝設容量可大可小，既可集中使用，靜電電容

6、器的裝設容量可大可小，既可集中使用，又可分散安裝。且投資費用較小，運行時功率損耗亦較小，又可分散安裝。且投資費用較小，運行時功率損耗亦較小，維護也較方便。維護也較方便。缺點：缺點：當節(jié)點電壓下降時，它供給系統(tǒng)的無功功率也將減當節(jié)點電壓下降時，它供給系統(tǒng)的無功功率也將減小，導致系統(tǒng)電壓水平進一步下降；電容器分組投切，非連小，導致系統(tǒng)電壓水平進一步下降；電容器分組投切，非連續(xù)可調(diào)。容易和系統(tǒng)發(fā)生諧振，不僅危害電容器本身，而且續(xù)可調(diào)。容易和系統(tǒng)發(fā)生諧振，不僅危害電容器本身，而且會危及電網(wǎng)中的電氣設備，嚴重的時候會造成損壞，甚至破會危及電網(wǎng)中的電氣設備，嚴重的時候會造成損壞，甚至破壞電網(wǎng)的正常運行。壞

7、電網(wǎng)的正常運行。 QC=U 2/XC3. 靜電電容器靜電電容器 (FC，F(xiàn)ixed Capacitor)并聯(lián)電容器的仿真實例補償前電壓電流補償后電壓電流補償前功率補償后功率靜止補償器由靜止補償器由靜電電容器靜電電容器與與電抗器電抗器并聯(lián)組成并聯(lián)組成電容器電容器可發(fā)出無功功率，可發(fā)出無功功率，電抗器電抗器可吸收無功功率，可吸收無功功率，兩者結(jié)合起來，再配以適當?shù)膬烧呓Y(jié)合起來，再配以適當?shù)恼{(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)裝置，就能夠平，就能夠平滑地改變輸出（或吸收）的無功功率。滑地改變輸出（或吸收）的無功功率。優(yōu)點：優(yōu)點：快速平滑地調(diào)節(jié)無功功率，克服了電容器作快速平滑地調(diào)節(jié)無功功率，克服了電容器作為無功補償裝置只能作

8、電源不能作負荷、調(diào)節(jié)不連為無功補償裝置只能作電源不能作負荷、調(diào)節(jié)不連續(xù)的缺點；與同步調(diào)相機相比較，靜止補償器運行續(xù)的缺點；與同步調(diào)相機相比較，靜止補償器運行維護簡單、功率損耗小，能做到分相補償以適應不維護簡單、功率損耗小，能做到分相補償以適應不平衡的負荷變化，對于沖擊性負荷也有較強的適應平衡的負荷變化，對于沖擊性負荷也有較強的適應性，因此在電力系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。性，因此在電力系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。4. 靜止補償器靜止補償器Static Var CompensatorSVC）圖圖1 靜止無功補償器的原理圖靜止無功補償器的原理圖 (a)可控飽和電抗器型；(b)自飽和電抗器型；(c)

9、可控硅控制電抗器型；(d) 可控硅控制電抗器和可控硅投切電容器組合型晶閘管控制電抗器(TCR+FC)的仿真實例觸發(fā)角=90補償前電壓電流觸發(fā)角=120觸發(fā)角=180觸發(fā)角=140靜止無功補償器(SVC)的仿真實例8.2.1SVC的基本結(jié)構(gòu)與工作原理8.2.2Simulink中的SVC模塊介紹8.2.3SVC系統(tǒng)的仿真模擬圖8-11SVC原理圖8.2.2Simulink中的SVC模塊介紹1. SVC模塊的基本功能2. SVC模塊的控制系統(tǒng)圖8-13SVC模塊示意圖表8-5SVC模塊的輸出信號信號序號信號組信號名稱定義13Power Iabc (cmplx) Ia(pu) Ib(pu)Ic(pu)

10、輸入SVC的相電流Ia、Ib、Ic，單位pu4ControlVm (pu)測量到的正序電壓（單位pu）5ControlB (pu)SVC的電納輸出（單位pu），正值為容性6ControlQ (pu)SVC的無功功率輸出（單位pu），正值為感性圖8-14SVC模塊功率數(shù)據(jù)參數(shù)設置對話框圖8-15SVC模塊控制參數(shù)設置對話框圖8-16SVC控制系統(tǒng)框圖圖8-17具有并聯(lián)補償設備的簡單系統(tǒng)8.2.3SVC系統(tǒng)的仿真模擬1)00.2s時電壓源幅值為1.0p.u.。2)0.20.5s時電壓源幅值為0.94p.u.。3)0.50.8s時電壓源幅值為1.06p.u.。4)0.51.0s時電壓源幅值為1.0p.u。圖8-18PhasorspowerguiABCabcUjABCabcUiSignal ProcessingabcMagPhaSequence Analyzer(Phasor Type)Scope1ScopemABCSVCSVC(Phasor type)ABCABCL = 50km2V1B1V