无功补偿技术综述大工毕业论文

网络高等教育本科生毕业论文（设计）题目：无功补偿技术综述学习中心：奥鹏远程教育层次：专科起点本科专业：电气工程及其自动化年级：2015年春季学号：学生：指导教师：完成日期：2015年12月24日无功补偿技术综述I内容摘要电网中无功功率的影响很大，它不仅使电网电压下降，影响电压的稳定性，还会使输、配电线路上的有功功率和电能损耗增加，造成大量的电能浪费。因此，该系统的功率补偿，减少无功电流在传输线，使系统的功率平衡问题一直是一个关键的电力行业研究。随着电子设备的日益增加的需求在功的发展，电力网络分布功越来越复杂，功补偿技术的要求也越来越高，传统的功补偿技术越来越不能满足目前的需要。本文首先讲述了无功功率补偿技术的研究目的和意义，介绍了无功功率补偿技术的研究现状和发展方向，阐述了无功功率补偿装置中无功算法、控制策略、装置保护等方面的技术要求。本文重点介绍了静止无功补偿器TVS、静止无功补偿发生器SVG和有源滤波APF，其中SVC常用的有以下几种形式：固定电容加晶闸管控制电抗器型(FC+TCR)、晶闸管开关电容器型(TSC)、饱和电抗器型(SR)以及混合型(TCR+TSC)作了详细的介绍。文章的最后还为将来的设计研究提出了展望。关键词：无功功率补偿；静止无功补偿发生器；静止无功补偿器；有源滤波器无功补偿技术综述II目录内容摘要...........................................................................................................................I1绪论............................................................................................................................11.1课题的背景及意义........................................................................................11.2无功补偿技术的发展....................................................................................11.3国内外研究和发展动态................................................................................31.3.1国内外无功补偿技术应用概况........................................................31.3.2无功补偿技术发展方向....................................................................42基于柔性交流输电系统(FACTS)的无功补偿技术..................................................52.1TSC型补偿器.................................................................................................52.1.1晶闸管的触发原则............................................................................62.1.2主电路连接方式................................................................................72.1.3检测点的选择....................................................................................82.1.4电容器的分组方式............................................................................92.1.5投切死角区间及减小投切死角的策略............................................92.1.6串联电抗器的选择..........................................................................102.2FC+TCR型补偿器.........................................................................................122.2.1TCR+FC型补偿器基本原理.............................................................132.2.2TCR+FC型补偿器主要接线方式.....................................................132.2.3TCR+FC型补偿器系统组成.............................................................142.2.4TCR+FC型补偿器控制策略.............................................................152.3SR型补偿器.................................................................................................162.4TCR+TSC型补偿器.......................................................................................172.4.1TCR+TSC型补偿器系统组成...........................................................182.4.2TCR+TSC型补偿器控制策略...........................................................193基于全控器件的无功补偿技术..............................................................................213.1静止无功发生器(SVG)................................................................................213.1.1SVG的主电路结构...........................................................................213.1.2SVG的基本原理...............................................................................22无功补偿技术综述III3.1.3SVG的控制策略...............................................................................233.2有源滤波器(APF)........................................................................................253.2.1有源滤波器的分类..........................................................................253.2.2有源滤波器结构及工作原理.............................................................284结论....................................................................................................................33参考文献........................................................................................................................35致谢..............................................................................................................................36无功补偿技术综述11绪论1.1课题的背景及意义在电力系统中，异步电动机和变压器设备消耗了大量的功。这些功如果不能及时获得补偿，会对电网的安全、稳定运行产生不利影响:首先，无功功率的增加会导致电流的增大，这不仅使设备及线路的损耗增加，而且还会威胁到设备的安全运行；另外，电流和视在功率的增大也会导致发电机、变压器及其他电气设备容量的增加，同时，电力用户的启动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大，这使电网的经济运行大打折扣；另外，无功储备的不足会导致电网电压水平的降低。如果是冲击性的无功功率的负载，还会使电压产生剧烈的波动，例如电弧炉、轧钢机等大型设备会产生频繁的无功功率冲击，使电网的供电质量更加恶化。随着经济的发展，人们对电能质量越来越高的要求，并保持功缘适量是电网安全，稳定，经济运行的重要保障。在上述的各种危害，如何快速、有效地补偿电力系统中的功，是相关研究人员正在研究和亟待解决的问题。我国和世界上的发达国家(美国、日本)相比，无论从电网功率因数还是补偿深度来看，都有较大的差距[1]。目前，美国、日本等发达国家补偿度达0.5以上，电网功率因数接近1.0，而我国补偿度仅为0.45。我国的电网，特别是广大农村电网，普遍存在功率因数低，电网损耗较大的情况。因此研究无功功率补偿对电网的安全经济运行有很重要的意义：a.解决现代电力系统中与无功功率相关的一系列新的技术问题。b.促进节能。无功功率在电网中不断循环，造成很大的浪费。如果无功功率问题处理得好，不仅节约电能还可以减少系统变压器和输变电设备容量。c.通过研究无功功率测量，掌握无功功率的经济规律。通过统计、理论分析和各项技术措施来达到经济运行的目的。d.保证电能质量，促使电力系统安全运行。1.2无功补偿技术的发展无功补偿的目的有：（1）改善电压调整；（2）提供静态和动态稳定；（3）降低过电压；（4）减少电压闪变；（5）阻尼次同步震荡；（6）减少电压和电流的不平衡。电力系统中，常见的无功控制方法有同步发电机、同步电动机、同步调相机、并联电容器和静止无功补偿装置等。无功补偿技术综述21.同步调相机功补偿装置同步器是早期的代表，它是空载运行的同步电动机等效，过励磁运行，向系统发出功，玩功的作用；在欠励磁运行，它吸收系统感性动力反应的影响，负荷。通过自动励磁调节装置，同步器根据电压值平滑输出的局部变化（吸收）功率，电压调节，也有利于提高系统的稳定性。但是同步调相机是旋转机械，功率损失较大，约1.5%到5%的能力。小容量同步冷凝器单位产能投资成本较高，适用于大容量同步冷凝器通常集中使用。由于该设备仍在使用的功补偿