电力系统电压调整和无功功率控制技术.ppt

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1、2023/11/15,电力系统自动化,1,系统无功损耗有功损耗,全系统各点电压水平不同，电压分散控制，手段多样,有功控制在电厂 全系统有统一的f,大部分设备是感性元件,无功电源：是指无需消耗能源的电源设备,第四章电力系统电压调整和无功功率控制技术,2023/11/15,电力系统自动化,2,第四章电力系统电压调整和无功功率控制技术,第三节 电力系统电压控制的措施,第一节 电力系统电压控制的意义,第二节 电力系统无功功率平衡与电压的关系,第四节 电力系统电压综合控制,2023/11/15,电力系统自动化,3,第一节 电力系统电压控制的意义,电压-电能质量指标,电压降低对发电机运行产生影响,电压降低

2、对负荷产生影响,电压降低对系统产生影响,定子电流增加（保证输出功率）,限制发出有功（定子电流受限）,电动机（电流增加，n),电热设备（降低发热量，照度变化）,降低影响稳定性,升高威胁设备绝缘,电压降低的影响：,网损、电晕等,2023/11/15,电力系统自动化,4,我国对电压偏差的规定：,10kV及以下电压供电的负荷,35kV及以上电压供电的负荷,低压照明负荷,农村电网,（正常）,（事故）,2023/11/15,电力系统自动化,5,第二节 电力系统无功功率平衡与电压的关系,（从整个系统看问题）,2023/11/15,电力系统自动化,6,分析讨论：,无功平衡与电压水平,正常额定状态（电压额定）,

3、发电机,线路（网络）,负荷,（平衡的）,2023/11/15,电力系统自动化,7,电力系统无功-电压静态特性,运行点 A：,可采用其他的补偿控制措施（增加电源无功电源）,在负荷中心地区设置：防止无功远距离传输增加,0,Q,2023/11/15,电力系统自动化,8,电力系统的无功功率电源,同步发电机,（唯一的有功电源，也是基本的无功电源）,发电机的P-Q曲线：输出P与Q的关系,（象限）,2023/11/15,电力系统自动化,9,同步调相机及同步电动机,同步调相机：特殊运行状态下的同步电动机,不带有功负荷的同步发电机,不带机械负荷的同步发电机,过激运行：向系统提供感性无功功率,欠激运行：从系统吸收

4、感性无功功率,实现调压,同步电动机：过激运行时向系统提供感性无功,输出无功功率随端压的下降而增加,2023/11/15,电力系统自动化,10,并联电容器,（吸收容性无功，即发出感性无功）,集中使用，分散使用;,分相补偿;,随时投入（切除）;,不足:,2023/11/15,电力系统自动化,11,静止无功功率补偿器（SVC:Static VAR Compensator）,工作原理,饱和电抗器,并联电容器,正常,无功负荷突增U：,用无功说明：,系统送,2023/11/15,电力系统自动化,12,高压输电线路的充电功率（线路电纳作用）,固定的无功电源,2023/11/15,电力系统自动化,13,第三节

5、 电力系统电压控制的措施,用户电压：,可采用的电压控制方式：,控制和调节发电机励磁，改变,控制变比,改变网络参数,改变输送功率,2023/11/15,电力系统自动化,14,一、发电机控制电压,适用：发电机直接供电的小系统，供电线路不长，不大,问题：,长线，多电压等级，不能满足 要求,与无功经济分配可能有矛盾,是一种辅助性控制措施,（不需要设备，经济，优先用）,2023/11/15,电力系统自动化,15,二、控制变压器变比调压,调整分接头,实质：改变无功功率的分布（变压器不是无功电源）,应用基本条件：全系统无功电源充足（否则有负调压）,ex.双绕组变压器,2023/11/15,电力系统自动化,1

6、6,普通双绕组变，只有固定分接头（不能带负荷调）：,计算（最大最小负荷）：,算术平均值,实际分接头：选择接近值为，再用最大、最小负荷校验。,降压变压器,2023/11/15,电力系统自动化,17,三、利用无功功率补偿设备调压（还可以降低电网有功损耗）,作用：重负荷时发出感性无功功率，提高负荷端电压,问题：补偿多少?,补偿设备容量计算：,并联补偿设备：调相机，静止无功补偿器，并联电容器,2023/11/15,电力系统自动化,18,如果补偿前后 不变，（发电机出口保持不变）,则 变到 需要补偿：,低压侧电压（补偿后、前的实际电压）：,有,需求K、,2023/11/15,电力系统自动化,19,补偿设

7、备为电容器组容量的计算,重负荷时投入,轻负荷时退出-选择K,选择K：用“最小负荷”,选与 靠近值为,则,确定：用“最大负荷”,从产品目录中选合适的设备,2023/11/15,电力系统自动化,20,补偿设备为同步调相机容量的计算,最大负荷：,最小负荷：,解出：,2023/11/15,电力系统自动化,21,例-,忽略变压器励磁支路线路对他电容,确定各端无功补偿设备容量：,电容器,调相机,T-2,2023/11/15,电力系统自动化,22,解：,最大负荷归到高压侧,最小负荷归到高压侧,P.111,选择变比 最小负荷,规格化 取110+0%抽头,用最大负荷,2023/11/15,电力系统自动化,23,

8、选择变比,规格化,得 K=9.5,调相机容量,（产品目录中选）,最后：,选定 后校验,2023/11/15,电力系统自动化,24,四、利用串联电容器控制电压,补偿输电线路中的感抗,提高末端电压,无补偿,有补偿,补偿前后相同，可得,有例题 P.113,2023/11/15,电力系统自动化,25,“串补”与“并补”,“四”与“三”都可以提高，减小有功损耗,“串补”：,“并补”：,一般,减少同一电压损耗值：串联电容器容量为（15%25%）并联电容器容量,2023/11/15,电力系统自动化,26,五、电力系统电压控制措施的比较,发电机调压：,不需附加设备,有载调压：,灵活方便，但系统需无功电源充裕,

9、补偿设备：,增加无功电源,2023/11/15,电力系统自动化,27,第四节 电力系统电压综合控制,以上措施各有优缺点,组合,综合控制,综合控制,控制点靠近控制母线，较好的控制效果：,分散控制-就地无功平衡,集中控制,电网无功分布、无功电源，阻线电压设定值-调度：,2023/11/15,电力系统自动化,28,练习、思考题：,1、从发电机、电力系统、负荷三个方面说明电压控制的意义。2、利用负荷的无功-电压的特性和电源的无功-电压的特性，分析说明电力系统无功功率平衡与电压的关系？3、电力系统无功功率电源有哪些？怎样提供无功功率？4、电力系统电压控制有那些措施？5、控制变压器变比调压是怎样实现的？有什么应用条件？6、利用无功功率补偿设备调压与利用串联电容器控制电压是怎样实现的？有什么区别？,