电力系统分析12-1

《电力系统分析12-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力系统分析12-1（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1,华南理工大学电力学院 张勇军 2007年3月,PART 12-1,电力系统分析 Electric Power Systems Analysis,2,第十二章 电力系统的无功功率平衡和电压调整 Reactive Power Balance and Voltage Regulation,电力系统的无功功率平衡 电力系统电压调整的措施,3,12-1 电力系统的无功功率平衡,Reactive Power Balance of Power Systems,4,电压质量的要求,供电电压偏移Voltage Deviation 电压波动和闪变Voltage Fluctuation & Flicker 电网

2、谐波Harmonics 三相不对称程度Phases Unbalance,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,5,电压偏移的不利影响,降低用电设备的效率和经济性 高电压会降低照明设备的寿命 高电压会加速设备绝缘的老化 低电压使异步电动机发热损坏、堵转而产生次品、废品,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,6,电压和无功功率的关系,节点电压大小决定无功功率分布与流动 无功功率的平衡决定系统的电压水平,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,7,无功功率负荷异步电动机,

3、异步电动机消耗的无功功率,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,Excitation Power,Reactive Power Loss,8,变压器的无功损耗,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,Excitation Power,Reactive Power Loss,9,输电线路的无功损耗,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,Can be Load or Power!,10,无功功率电源,发电机Generator 同步调相机Condenser 并联电容器Sh

4、unt Capacitor 静止无功补偿器Static Var Compensator, SVC 静止无功发生器Static Var Generator , SVG,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,11,Generator,唯一的有功电源，又是最基本的无功电源 有快速的无功出力调节能力 通常发出感性无功 进相运行可以吸收系统中多余的无功功率,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,12,Condenser,过励磁运行时向系统供给感性无功 欠励磁运行时从系统吸取感性无功 能够平滑改变输出（或吸取）的无功功

5、率 运行维护比较复杂 有功功率损耗较大 响应速度较慢,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,13,Shunt Capacitor,投资费用较小 运行功率损耗小 维护较方便 调节性能比较差 分组投切可实现补偿功率的不连续调节,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,14,Static Var Compensator,能够平滑地改变输出（或吸收）无功功率 运行维护简单 功率损耗较小 响应时间较短 可以分相补偿以适应不平衡的负荷变化,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,

6、15,STATCOM,响应速度更快 运行范围更宽 占地面积小 优良的可扩展性 谐波电流含量更少 电压较低时仍可向系统注入较大的无功电流,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,16,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,无功功率平衡,12-1 电力系统的无功功率平衡,QGCQLDQL=Qres(7%8%) QLDmax,电源无功容量 无功负荷,网络无功损耗 无功功率备用,最大无功负荷,全系统无功功率平衡 分地区分电压级无功功率平衡 按无功功率就地平衡的原则进行无功补偿,17,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的

7、无功功率平衡,例12-1,18,Solution,输电系统参数计算得到等值电路无补偿的功率平衡计算 计算系统总功率需求：42.27+j37.62MVA 发电机按额定功率因数运行的输出功率： 42.27+j26.2MVA。无功缺额约11Mvar补偿后的功率平衡计算 补偿10Mvar后发电机出力： 41.89+j25.29MVA,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,19,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,补偿量可以是其他值吗？比如15Mvar或20Mvar？,12-1 电力系统的无功功率平衡,并联电容器通常是安装若干组并根据补偿需求进行投

8、切的。 通常每组容量可以是2.4, 3, 3.6, 4, 5, 6, 8, 10Mvar等。,20,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,无功功率平衡,12-1 电力系统的无功功率平衡,QGCQLDQL,和电压水平存在什么关系？,电源无功出力 无功负荷,网络无功损耗,21,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,简单系统的分析,22,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,无功平衡和电压水平的关系,Q-V关系,负荷特性,Va,负荷增加,Va,E增大后：,23,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得

9、使用,Conclusion,12-1 电力系统的无功功率平衡,系统的无功电源充足，运行电压水平高；反之，无功不足，运行电压水平就低。 应力求实现在额定电压下的系统无功平衡。 无功功率不宜长距离输送，负荷所需的无功功率应尽量做到就地供应。 实现无功功率在额定电压下的平衡是保证电压质量的基本条件。,24,例12-2,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,已知V1=115kV维持不变，负荷有功PLD=40MW保持恒定，无功功率与电压平方成正比，即 QLD= Q0 ( V2/110)2 。 试就 Q0=20Mvar和Q0=30Mvar两种情况按无功功率平衡的

10、条件确定节点2电压V2 。,25,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,Solution,12-1 电力系统的无功功率平衡,线路送到节点2的无功功率：,QLD= Q0 ( V2/110)2,26,Q0=30Mvar时V2=103.7kV。 Q0=20Mvar时V2=107kV。,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-1 电力系统的无功功率平衡,由无功平衡确定电压,27,12-2 电压调整的基本概念,Basic Concept of Voltage Regulation,28,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,35kV及以上供电电压正、负偏移的绝对值之和不

11、超过额定电压的10%（+7%和-3%）10kV及以下三相供电电压允许偏移为额定电压的7%220V单相供电电压允许偏移为额定电压的+7%和-10%,允许电压偏移,12-2 电压调整的基本概念,29,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,中枢点,12-2 电压调整的基本概念,Definition,系统主要的供电点，例如： 区域性水、火电厂的高压母线 枢纽变电所的二次母线 有大量地方负荷的发电机电压母线,30,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-2 电压调整的基本概念,目的：保证系统中各负荷点的电压在允许的偏移范围内。 手段：对中枢点的电压进行监视和调整。,电力系统调压,

12、仅靠控制中枢点的电压能否保证所有负荷点的电压偏移都在允许范围内？,31,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,12-2 电压调整的基本概念,逆调压：在大负荷时升高电压(1.05UN)，小负荷时降低电压(UN ) 。 顺调压：大负荷时允许电压稍低(1.025UN ) ；小负荷时允许稍高(1.075UN ) 。 常调压：保持为大约恒定的数值1.021.05UN。,中枢点的调压方式,32,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,电压调整的基本原理,12-2 电压调整的基本概念,33,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,电压调整的基本措施,调节励磁电流以改变发电机端电压VG 适当选择变压器的变比 改变线路的参数 改变无功功率的分布,12-2 电压调整的基本概念,34,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,习题,121,35,版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用,高级习题,现代SVC技术的原理与应用综述。 现代STATCOM技术的原理与应用综述。,