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1、供電系統(tǒng)電能質(zhì)量電氣2003級2006—2007學(xué)年第一學(xué)期7.1概述電能質(zhì)量問題分析和解決思路：電力系統(tǒng)的頻率波動—大負荷引起的有功功率沖擊；主要依靠合理調(diào)度或通過專門研究解決。電壓波動、波形畸變—非線性負荷和無功功率沖擊；在用戶側(cè)采取補償方法就地解決。三相電壓動態(tài)不平衡—非線性負荷不對稱負荷；用戶側(cè)補償、改善工藝和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方法解決。電壓暫降、短時間斷—電力系統(tǒng)故障和大設(shè)備操作；采用提高可靠性、改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和進行補償?shù)确椒ń鉀Q。新型供配電設(shè)備和用戶電力技術(shù)新概念、新技術(shù)。第七章電能質(zhì)量控制技術(shù)7.2有功功率沖擊的補償國標(biāo)規(guī)定頻率偏差為±0.2Hz。
2、解決措施：1、增加裝機容量或擴大電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)頻率特性：若系統(tǒng)越大，ΔP越小，則頻率偏差Δf就越小。2、使系統(tǒng)保持足夠的備用容量3、改進調(diào)速系統(tǒng)和進行跟蹤調(diào)節(jié)例如：電液調(diào)速失靈區(qū)可小于0.05Hz左右。4、合理選用水電廠的備用調(diào)頻容量5、對大型沖擊負荷的頻率變化進行專門研究同時考慮無功沖擊的電壓波動、諧波、負序問題。7.3無功功率沖擊的補償實用措施：1）改進運行操作方法和生產(chǎn)工藝；2）提高系統(tǒng)的供電能力；3）加裝SVC等補償裝置。一、晶閘管控制電抗器（TCR）補償裝置（目前最常用）1、接線和基本原理TCR的基本原理：通過晶閘管控制改變裝置輸出的無功
3、電流。例如：1）α為90o時，電路電流滯后電壓90o，吸收無功最大；2）α在90o～180o間變化，可改變吸收的無功大小。2、TCR的負荷補償TCR裝置只能吸收無功，與固定電容器FC并聯(lián)使用，則可向系統(tǒng)送出或吸收無功功率。特性如圖所示。一、晶閘管控制電抗器（TCR）補償裝置TCR靜補裝置能快速吸收或發(fā)出感性、容性無功，對電壓波動、閃變、諧波有很好抑制作用；TCR分相控制能對三相不平衡問題進行補償；大電網(wǎng)應(yīng)用可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、抑制系統(tǒng)振蕩、降低暫態(tài)過電壓、改善功率因數(shù)等。二、飽和電抗器（SR）補償裝置（早期裝置，簡單介紹）裝置原理與伏安特性：三、晶閘管
4、投切電容器(TSC)補償裝置（應(yīng)用最多的裝置）1、基本接線和電壓控制特性1）電抗器作用防止電容器投入的沖擊電流和電容器與系統(tǒng)的諧波諧振。2）技術(shù)問題改進：用機電一體化開關(guān)解決投切涌流、晶閘管散熱、功率損耗和可靠性問題。實用接線如圖所示。三、晶閘管投切電容器(TSC)補償裝置2、TSC裝置的特點1）分組投切電容器控制無功，不能平滑地調(diào)節(jié)裝置的無功功率；只能發(fā)出無功功率，不能吸收無功功率。2）但成本低、可靠、維護方便，因此應(yīng)用非常廣泛。三、晶閘管投切電容器(TSC)補償裝置3、TSC裝置的實際應(yīng)用四、三種型式SVC裝置的比較類型TCR＋FCSR＋FCTS
5、C無功功率控制連續(xù)，感性/容性連續(xù)，感性/容性分級調(diào)節(jié)，容性動態(tài)響應(yīng)時間約10ms約10ms約10～20ms限制過電壓能力中等有限無吸收諧波能力好好差閃變改善情況很好好好控制靈活性好差好運行維護情況較復(fù)雜簡單較復(fù)雜SVC裝置的應(yīng)用情況分析：1）TCR＋FC和SR＋FC能連續(xù)、雙向控制無功，響應(yīng)時間快，抑制閃變、諧波能力強，多用于冶金行業(yè)。2）TSC廣泛用于供電網(wǎng)無功補償，技術(shù)比較成熟。7.4電壓暫降和短時間斷的抑制一、一般抑制方法與措施（供電部門、用戶雙方共同）1、供電部門：預(yù)防故障：盡量減少暫降、間斷的次數(shù)；減緩故障影響：快速跳閘、環(huán)網(wǎng)供電等；2、
6、用戶措施：采用UPS、備用線和備用發(fā)電機等。用戶分類采用的設(shè)備和供電措施不間斷電源備用發(fā)電機備用線路其它金融機構(gòu)√√√√數(shù)據(jù)處理中心√√√通信中心√√√煉油廠√√√醫(yī)院√√√造紙廠√√√半導(dǎo)體制造廠√√二、用戶電力（定制電力）技術(shù)及其應(yīng)用1、用戶電力技術(shù)的產(chǎn)生1992年美國EPRI提出：把大功率電力電子技術(shù)和配電自動化技術(shù)綜合起來，以用戶對電力可靠性和電能質(zhì)量要求為依據(jù)，為用戶配置所需要的電力。2、用戶電力技術(shù)的原理與應(yīng)用1）采用固態(tài)斷路器和靜態(tài)補償器（STATCOM）a）固態(tài)斷路器動作時間小于10ms，能在一個周波內(nèi)切除故障，并恢復(fù)重要用戶供電，防
7、止長時間斷電。b）靜態(tài)補償器是帶有儲能系統(tǒng)的并聯(lián)補償裝置，響應(yīng)時間幾ms，能在一定時間內(nèi)維持電壓不變。兩種設(shè)備配合使用，能有效限制電壓波動、波形畸變。固態(tài)斷路器和靜態(tài)補償器在供電系統(tǒng)的典型應(yīng)用2）動態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）DVR是帶儲能裝置（系統(tǒng)）的串聯(lián)補償裝置，除無功功率之外，有補償有功功率的能力；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降時，能在幾ms間內(nèi)將用戶側(cè)電壓恢復(fù)到正常值。DVR抑制電壓暫降的原理如圖所示。用戶電力技術(shù)產(chǎn)品在供電系統(tǒng)的應(yīng)用上圖供電系統(tǒng)的思路：采用用戶電力技術(shù)概念提出的新產(chǎn)品和新設(shè)備，為用戶配置所要求電力。三、用戶電力技術(shù)的產(chǎn)品和設(shè)備1、固態(tài)斷路器和
8、固態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)1）開關(guān)組成：GTO開關(guān)：相當(dāng)負荷開關(guān)SCR開關(guān)：相當(dāng)斷路器。2）工作原理：故障時電流增大，GT
