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电力系统第二版课件第五章讲述.ppt

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电力系统第二版课件第五章讲述

§5-4 电力系统潮流控制 变流器交流侧电压越高,输出无功功率越大;变流器交流侧电压与交流母线电压相同时,输出无功功率为零;交流侧电压越小,吸收的无功功率越大。 无论静止同步补偿器发出还是吸收无功功率,一个周期内都无需通过电容器进行能量存储和释放,电容器的主要任务是提供和稳定直流电压,因此电容器所需容量很小。 静止同步补偿器存在谐波问题。 三、统一潮流控制器(UPFC) 功能:可对系统节点进行无功功率补偿;在线路上串入大小和相位都可控制的电压,可改变线路的潮流。 两个变流器在直流侧并联,并联变流器不但可通过变压器TB吸收或发出无功功率,还可吸收或送出一定的有功功率。 §5-4 电力系统潮流控制 §5-3 电力系统运行方式的优化 例 设两机系统中,每台发电机的耗量特性分别为F1(PG1)=1000+ 20PG1+0.1P2G1,F2(PG2)=800+ 26PG2+0.04P2G2,出力限制分别为25MW≤PG1≤150MW和10MW≤PG2≤ 90MW,若总负荷为200MW,忽略网络损耗,求各台发动机最优经济出力。 解 根据等微增率准则和总负荷约束 解得:PG1=78.6(MW),PG2=121.4(MW) 显然,第二台发电机出力超出了其最大功率 因此取PG2=90(MW),PG1=110(MW) §5-2 电力系统无功功率和电压的调整和控制 同步调相机可作为无功电源运行,也可作为负载运行。 优点:调节灵活,可用于控制系统电压,也可用于提高系统的稳定性。 缺点:设备投资和维护费用高。 同步电动机也可发出无功功率。 2. 并联电容器 优点:费用低,能量损耗小,可进行就地补偿。 缺点:电压降低时无功显著减小,不能连续调节。 3. 并联电抗器 并联电抗器主要用来补偿线路的充电功率。 4. 静止无功补偿器(Static Var Compensator, SVC) SVC可对无功功率进行连续和快速的调节。 组成:晶闸管调节电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC) §5-2 电力系统无功功率和电压的调整和控制 边界条件: 对电流进行傅立叶分解,可得其基波分量为: 静止无功补偿器将有谐波电流。 晶闸管投切电容器中的晶闸管只控制电路的全通或全断。 将TCR与TSC的容量进行配合,可得到同步调相机的效果。 §5-2 电力系统无功功率和电压的调整和控制 三、电压调节的必要性和电压质量要求 1. 电压偏移造成的影响和容许的电压偏移 电压低于额定电压的影响 对感应式电动机的影响 对火力发电厂的影响 对电弧炉、白炽灯和电子设备的影响 电压高于额定电压的主要危害是使电气设备的绝缘降低,影响其使用寿命。 各电压等级用户的容许电压偏移 用户电压等级 容许电压偏移 用户电压等级 容许电压偏移 35kV以上用户 ±10% 380V用户 ±7% 10kV用户 ±7% 220V用户 -10%~5% 发电厂和变电所的330kV和500kV母线:110%; 220kV母线:0%~10%;110kV和35kV母线:-3%~7%。 §5-2 电力系统无功功率和电压的调整和控制 2. 无功功率平衡 单个发电机向综合负荷供电 设综合负荷额定电压下的无功功率为QLN。 发电机的无功功率容量为QGN。 若QGN QLN ,则可调节发电机 的励磁电流,改变发电机的端 电压,使电压偏移在允许的范围内。 若QGN QLN ,且让发电机供给综合负荷所需要的无功功率,则 励磁绕组的励磁电动势将超出其额定值,使励磁绕组过载。 综合负荷未经无功补偿前的功率因数为0.6~0.9,即无功功率约为其有功功率的0.5~1.3倍。 发电机的额定功率因数为0.85~0.9,即发电机额定无功功率约为其有功功率的0.5~0.6倍。 实际电力系统中,需要安装大量的无功补偿设备。 无功补偿设备的应用一般在做规划时确定。 §5-2 电力系统无功功率和电压的调整和控制 四、电压调整和控制方法 1. 中枢点的电压管理 什么是电压中枢点 电压中枢点是指某些可以反映系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电所母线。 区域性发电厂和枢纽变电所的高压母线 枢纽变电所二次母线 有大量地方负荷的发电厂母线 城市直降变电所二次母线 调压的基本思想 很多负荷都由这些中枢点供电,如能控制住这些点的电压偏移,也就控制住了系统中大部分负荷的电压偏移。于是,电力系统电压调整问题也就转变为保证各中枢点的电压偏移不超出给定范围的问题。 §5-2 电力系统无功功率和电压的调整和控制 中枢点的调压方式 逆调压、顺调压和恒调压三类。 1) 逆调压:最大负荷时升高中枢点电压,最小负荷时降低中枢点电压。 具体要求:最大负荷方式运行时,中枢点电压高于线路额定电压5%; 在最小负荷方式运行时,中枢

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