供電系統(tǒng)電能質(zhì)量-- 電能質(zhì)量過(guò)程控制技術(shù).ppt

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1、供電系統(tǒng)電能質(zhì)量電氣2003級(jí)2006—2007學(xué)年第一學(xué)期7.1概述電能質(zhì)量問(wèn)題分析和解決思路：電力系統(tǒng)的頻率波動(dòng)—大負(fù)荷引起的有功功率沖擊；主要依靠合理調(diào)度或通過(guò)專(zhuān)門(mén)研究解決。電壓波動(dòng)、波形畸變—非線(xiàn)性負(fù)荷和無(wú)功功率沖擊；在用戶(hù)側(cè)采取補(bǔ)償方法就地解決。三相電壓動(dòng)態(tài)不平衡—非線(xiàn)性負(fù)荷不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷；用戶(hù)側(cè)補(bǔ)償、改善工藝和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方法解決。電壓暫降、短時(shí)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(jìn)行補(bǔ)償?shù)确椒ń鉀Q。新型供配電設(shè)備和用戶(hù)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(bǔ)償國(guó)標(biāo)規(guī)定頻率偏差為±0.2Hz。

2、解決措施：1、增加裝機(jī)容量或擴(kuò)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(jìn)調(diào)速系統(tǒng)和進(jìn)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(duì)大型沖擊負(fù)荷的頻率變化進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究同時(shí)考慮無(wú)功沖擊的電壓波動(dòng)、諧波、負(fù)序問(wèn)題。7.3無(wú)功功率沖擊的補(bǔ)償實(shí)用措施：1）改進(jìn)運(yùn)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(bǔ)償裝置。一、晶閘管控制電抗器（TCR）補(bǔ)償裝置（目前最常用）1、接線(xiàn)和基本原理TCR的基本原理：通過(guò)晶閘管控制改變裝置輸出的無(wú)功

3、電流。例如：1）α為90o時(shí)，電路電流滯后電壓90o，吸收無(wú)功最大；2）α在90o～180o間變化，可改變吸收的無(wú)功大小。2、TCR的負(fù)荷補(bǔ)償TCR裝置只能吸收無(wú)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(wú)功功率。特性如圖所示。一、晶閘管控制電抗器（TCR）補(bǔ)償裝置TCR靜補(bǔ)裝置能快速吸收或發(fā)出感性、容性無(wú)功，對(duì)電壓波動(dòng)、閃變、諧波有很好抑制作用；TCR分相控制能對(duì)三相不平衡問(wèn)題進(jìn)行補(bǔ)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(guò)電壓、改善功率因數(shù)等。二、飽和電抗器（SR）補(bǔ)償裝置（早期裝置，簡(jiǎn)單介紹）裝置原理與伏安特性：三、晶閘管

4、投切電容器(TSC)補(bǔ)償裝置（應(yīng)用最多的裝置）1、基本接線(xiàn)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(wèn)題改進(jìn)：用機(jī)電一體化開(kāi)關(guān)解決投切涌流、晶閘管散熱、功率損耗和可靠性問(wèn)題。實(shí)用接線(xiàn)如圖所示。三、晶閘管投切電容器(TSC)補(bǔ)償裝置2、TSC裝置的特點(diǎn)1）分組投切電容器控制無(wú)功，不能平滑地調(diào)節(jié)裝置的無(wú)功功率；只能發(fā)出無(wú)功功率，不能吸收無(wú)功功率。2）但成本低、可靠、維護(hù)方便，因此應(yīng)用非常廣泛。三、晶閘管投切電容器(TSC)補(bǔ)償裝置3、TSC裝置的實(shí)際應(yīng)用四、三種型式SVC裝置的比較類(lèi)型TCR＋FCSR＋FCTS

5、C無(wú)功功率控制連續(xù)，感性/容性連續(xù)，感性/容性分級(jí)調(diào)節(jié)，容性動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間約10ms約10ms約10～20ms限制過(guò)電壓能力中等有限無(wú)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(yùn)行維護(hù)情況較復(fù)雜簡(jiǎn)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(wú)功，響應(yīng)時(shí)間快，抑制閃變、諧波能力強(qiáng)，多用于冶金行業(yè)。2）TSC廣泛用于供電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償，技術(shù)比較成熟。7.4電壓暫降和短時(shí)間斷的抑制一、一般抑制方法與措施（供電部門(mén)、用戶(hù)雙方共同）1、供電部門(mén)：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(hù)措施：采用UPS、備用線(xiàn)和備用發(fā)電機(jī)等。用戶(hù)分類(lèi)采用的設(shè)備和供電措施不間斷電源備用發(fā)電機(jī)備用線(xiàn)路其它金融機(jī)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(hù)電力（定制電力）技術(shù)及其應(yīng)用1、用戶(hù)電力技術(shù)的產(chǎn)生1992年美國(guó)EPRI提出：把大功率電力電子技術(shù)和配電自動(dòng)化技術(shù)綜合起來(lái)，以用戶(hù)對(duì)電力可靠性和電能質(zhì)量要求為依據(jù)，為用戶(hù)配置所需要的電力。2、用戶(hù)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(bǔ)償器（STATCOM）a）固態(tài)斷路器動(dòng)作時(shí)間小于10ms，能在一個(gè)周波內(nèi)切除故障，并恢復(fù)重要用戶(hù)供電，防

7、止長(zhǎng)時(shí)間斷電。b）靜態(tài)補(bǔ)償器是帶有儲(chǔ)能系統(tǒng)的并聯(lián)補(bǔ)償裝置，響應(yīng)時(shí)間幾ms，能在一定時(shí)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(dòng)、波形畸變。固態(tài)斷路器和靜態(tài)補(bǔ)償器在供電系統(tǒng)的典型應(yīng)用2）動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）DVR是帶儲(chǔ)能裝置（系統(tǒng)）的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，除無(wú)功功率之外，有補(bǔ)償有功功率的能力；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降時(shí)，能在幾ms間內(nèi)將用戶(hù)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(hù)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(hù)電力技術(shù)概念提出的新產(chǎn)品和新設(shè)備，為用戶(hù)配置所要求電力。三、用戶(hù)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(kāi)關(guān)1）開(kāi)關(guān)組成：GTO開(kāi)關(guān)：相當(dāng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)SCR開(kāi)關(guān)：相當(dāng)斷路器。2）工作原理：故障時(shí)電流增大，GT