電力系統(tǒng)電壓調(diào)整和無功功率控制技術(shù)

電力系統(tǒng)電壓調(diào)整和無功功率控制技術(shù)第1頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化2第四章電力系統(tǒng)電壓調(diào)整和無功功率控制技術(shù)第三節(jié)電力系統(tǒng)電壓控制的措施第一節(jié)電力系統(tǒng)電壓控制的意義第二節(jié)電力系統(tǒng)無功功率平衡與電壓的關(guān)系第四節(jié)電力系統(tǒng)電壓綜合控制第2頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化3第一節(jié)電力系統(tǒng)電壓控制的意義電壓-電能質(zhì)量指標⑴電壓降低對發(fā)電機運行產(chǎn)生影響⑵電壓降低對負荷產(chǎn)生影響⑶電壓降低對系統(tǒng)產(chǎn)生影響定子電流增加（保證輸出功率）限制發(fā)出有功（定子電流受限）電動機（電流增加，n↓…)電熱設備（降低發(fā)熱量，照度變化）…降低影響穩(wěn)定性升高威脅設備絕緣電壓降低的影響：網(wǎng)損、電暈等第3頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化4我國對電壓偏差的規(guī)定：10kV及以下電壓供電的負荷35kV及以上電壓供電的負荷低壓照明負荷農(nóng)村電網(wǎng)（正常）（事故）第4頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化5第二節(jié)電力系統(tǒng)無功功率平衡與電壓的關(guān)系（從整個系統(tǒng)看問題）第5頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化6分析討論：無功平衡與電壓水平正常額定狀態(tài)（電壓額定）發(fā)電機線路（網(wǎng)絡）負荷無功負荷增加：（平衡的）新的平衡若發(fā)電機增勵磁增加補充第6頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化7電力系統(tǒng)無功-電壓靜態(tài)特性運行點A：可采用其他的補償控制措施（增加電源無功電源）在負荷中心地區(qū)設置：防止無功遠距離傳輸增加0QU0QAC第7頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化8電力系統(tǒng)的無功功率電源⑴同步發(fā)電機（唯一的有功電源，也是基本的無功電源）發(fā)電機的P-Q曲線：輸出P與Q的關(guān)系（Ⅱ象限）4040800.40.50.8勵磁限制第8頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化9⑵

同步調(diào)相機及同步電動機同步調(diào)相機：特殊運行狀態(tài)下的同步電動機不帶有功負荷的同步發(fā)電機不帶機械負荷的同步發(fā)電機過激運行：向系統(tǒng)提供感性無功功率欠激運行：從系統(tǒng)吸收感性無功功率實現(xiàn)調(diào)壓同步電動機：過激運行時向系統(tǒng)提供感性無功改變勵磁→平滑改變無功大小方向輸出無功功率隨端壓的下降而增加第9頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化10⑶

并聯(lián)電容器（吸收容性無功，即發(fā)出感性無功）集中使用，分散使用;分相補償;隨時投入（切除）;不足:第10頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化11⑷

靜止無功功率補償器（SVC:StaticVARCompensator）工作原理容性感性0飽和電抗器并聯(lián)電容器正常無功負荷突增→U↓：容性感性0用無功說明：系統(tǒng)送第11頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化12⑸高壓輸電線路的充電功率（線路電納作用）固定的無功電源下面的問題：怎樣應用這些無功電源實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)無功控制第12頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化13第三節(jié)電力系統(tǒng)電壓控制的措施用戶電壓：可采用的電壓控制方式：⑴控制和調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁，改變⑵控制變比⑷改變網(wǎng)絡參數(shù)⑶改變輸送功率第13頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化14一、發(fā)電機控制電壓適用：發(fā)電機直接供電的小系統(tǒng)，供電線路不長，不大問題：長線，多電壓等級，不能滿足要求與無功經(jīng)濟分配可能有矛盾是一種輔助性控制措施（不需要設備，經(jīng)濟，優(yōu)先用）第14頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化15二、控制變壓器變比調(diào)壓調(diào)整分接頭雙繞組：在高壓側(cè)三繞組：在中、高壓側(cè)實質(zhì)：改變無功功率的分布（變壓器不是無功電源）應用基本條件：全系統(tǒng)無功電源充足（否則有負調(diào)壓）ex.雙繞組變壓器6300kVA及以下，3個分接頭（主軸頭）8000kVA及以下，5個分接頭（主軸頭）問題：選用哪個分接頭？第15頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化16普通雙繞組變，只有固定分接頭（不能帶負荷調(diào)）：計算（最大最小負荷）：算術(shù)平均值實際分接頭：選擇接近值為，再用最大、最小負荷校驗。降壓變壓器歸到高壓側(cè)歸到高壓側(cè)第16頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化17三、利用無功功率補償設備調(diào)壓（還可以降低電網(wǎng)有功損耗）作用：重負荷時發(fā)出感性無功功率，提高負荷端電壓問題：補償多少?補償設備容量計算：并聯(lián)補償設備：調(diào)相機，靜止無功補償器，并聯(lián)電容器補償負荷的無功需求簡單電力系統(tǒng)不考慮線路對地電容，變壓器勵磁功率無補償時（歸算到高壓側(cè)）補償后（歸到高壓側(cè)）第17頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化18如果補償前后不變，（發(fā)電機出口保持不變）則變到需要補償：低壓側(cè)電壓（補償后、前的實際電壓）：有需求K、第18頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化19⑴補償設備為電容器組容量的計算重負荷時投入輕負荷時退出-選擇K選擇K：用“最小負荷”：歸到高壓側(cè)的電壓：實際電壓選與靠近值為則是發(fā)感性無功：補償前（歸到高壓側(cè)）：補償后（實際）確定：用“最大負荷”從產(chǎn)品目錄中選合適的設備第19頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化20⑵補償設備為同步調(diào)相機容量的計算過勵運行：發(fā)感性無功—最大負荷欠勵運行：吸收感性無功—最小負荷最佳利用率最大負荷：最小負荷：解出：第20頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化21例４-２忽略變壓器勵磁支路線路對他電容確定各端無功補償設備容量：①電容器②調(diào)相機T-2第21頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化22解：最大負荷歸到高壓側(cè)最小負荷歸到高壓側(cè)P.111①選擇變比最小負荷規(guī)格化取110+0%抽頭用最大負荷第22頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化23②選擇變比規(guī)格化得K=9.5調(diào)相機容量（產(chǎn)品目錄中選）最后：選定后校驗第23頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化24四、利用串聯(lián)電容器控制電壓補償輸電線路中的感抗→提高末端電壓無補償有補償補償前后相同，可得有多種（串并聯(lián)組成）mn補償度一般1-4有例題P.113第24頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化25“串補”與“并補”“四”與“三”都可以提高，減小有功損耗“串補”：“并補”：一般減少同一電壓損耗值：串聯(lián)電容器容量為（15%—25%）并聯(lián)電容器容量第25頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化26五、電力系統(tǒng)電壓控制措施的比較發(fā)電機調(diào)壓：不需附加設備有載調(diào)壓：靈活方便，但系統(tǒng)需無功電源充裕補償設備：增加無功電源第26頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化27第四節(jié)電力系統(tǒng)電壓綜合控制以上措施各有優(yōu)缺點組合綜合控制綜合控制控制點靠近控制母線，較好的控制效果：分散控制-就地無功平衡集中控制電網(wǎng)無功分布、無功電源，阻線電壓設定值-調(diào)度：第27頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/28電力系統(tǒng)自動化28練習、思考題：1、從發(fā)電機、電力系統(tǒng)、負荷三個方面說明電壓控制的意義。