第四章电力系统电压调整和无功功率控制技术课件.ppt

电力系统自动化 Power System Automatization 电力系统自动化 * * 无功电源 发电机 调相机 电容器、静止补偿器 分散在变电所无需消耗能源 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 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 第一节 电力系统电压控制的意义 电压-电能质量指标 ⑴ 电压降低对发电机运行产生影响 ⑵ 电压降低对负荷产生影响 ⑶ 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 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） 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） 分析讨论： 无功平衡与电压水平 正常额定状态（电压额定） 发电机 线路（网络） 负荷 无功负荷 增加： （平衡的） 新的平衡 若发电机增励磁 增加 补充 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 U 0 Q A C 电力系统的无功功率电源 ⑴ 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 （Ⅱ象限） 40 40 80 0.4 0.5 0.8 励磁限制 ⑵ 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 改变励磁 →平滑改变无功 大小 方向 输出无功功率随端压的下降而增加 ⑶ 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: ⑷ 静止无功功率补偿器（SVC: Static VAR Compensator） 工作原理 容性 感性 0 饱和电抗器 并联电容器 正常 无功负荷突增→U↓： 容性 感性 0 用无功说明： 系统送 ⑸ 高压输电线路的充电功率（线路电纳作用） 固定的无功电源 下面的问题：怎样应用这些无功电源实现 电压调节无功控制 第三节 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： ⑴ 控制和调节发电机励磁，改变 ⑵ 控制变比 ⑷ 改变网络参数 ⑶ 改变输送功率 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） 二、控制变压器变比调压 调整分接头 双绕组：在高压侧 三绕组：在中、高压侧 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 6300kVA及以下，3个分接头 （主轴头） 8000kVA及以下，5个分接头 （主轴头） 问题： 选用哪个分接头？ 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 归到高压侧 归到高压侧 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 补偿负荷的无功需求 简单电力系统 不考虑线路对地电容，变压器励磁功率 无补偿时 （归算到高压侧） 补偿 后 （归到高压侧） 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、 ⑴ 补偿设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” ：归到高压侧的电压 ：实际电压 选与 靠近值为 则 是发感性无功 ：补偿前（归到高压侧） ：补偿后（实际） 确定 ：用“最大负荷” 从产品目录中选合适的设备 ⑵ 补偿设备为同步调相机容量的计算 过励运行： 发感性无功—