电能质量优化技术与无功补偿技术.ppt

第一部分电力系统无功及相关问题,电能质量优化控制与节能技术高级培训班,“传统的”无功概念与问题（正弦波环境）,无功的基波概念,储能元件（线性元件）能量的存储与释放功率因数和功率因数角无功补偿的意义分层与分区补偿,.,储能元件能量的存储与释放功率因数和功率因数角无功补偿的意义分层与分区补偿,电流的滞后与超前负载上的（瞬时）负功率,“传统的”无功概念与问题（正弦波环境）,无功的基波概念,储能元件能量的存储与释放功率因数和功率因数角无功补偿的意义分层与分区补偿,减小线损（减少输电代价）改善电压质量提高输电能力改善系统的稳定性,“传统的”无功概念与问题（正弦波环境）,无功的基波概念,储能元件能量的存储与释放功率因数和功率因数角无功补偿的意义分层与分区补偿,合理性可行性,“传统的”无功概念与问题（正弦波环境）,无功的基波概念,“传统的”无功概念与问题（正弦波环境）,输电稳定性的考虑,为了提高稳定性送端电压应较高要限制发电机进相或高功率因数运行,无功的基波概念,无功补偿与电压质量,无功与电压冲击型无功负荷与电压波动动态无功补偿的意义与可行性动态无功补偿与系统的电压稳定性,无功的基波概念,有关无功问题的共识,有功可远距离输送，无功应尽可能就近补偿大的无功功率不平衡会造成电压崩溃受电侧不仅需要电厂，还需要足够的无功支撑主要负荷点电压低至7080，就有可能发生电压崩溃,无功的基波概念,未来大负荷中心区的设想,无功的基波概念,无功功率与电压,无功的基波概念,无功功率与电压,公共连接点短路容量,无功的基波概念,电压问题的表现形式与补偿方式,电压偏差（过电压与欠电压）电压暂降与暂升电压波动与闪变暂时过电压与瞬态过电压三相电压不对称,.,无功的基波概念,电压问题的表现形式与补偿方式,电压偏差（过电压与欠电压）电压暂降与暂升电压波动与闪变暂时过电压与瞬态过电压三相电压不对称,常规无功补偿（FC）VQC,无功的基波概念,电压偏差（过电压与欠电压）电压暂降与暂升电压波动与闪变暂时过电压与瞬态过电压三相电压不对称,动态无功补偿（SVC，SVG）动态电压恢复器（DVR）,电压问题的表现形式与补偿方式,无功的基波概念,电压偏差（过电压与欠电压）电压暂降与暂升电压波动与闪变暂时过电压与瞬态过电压三相电压不对称,动态无功补偿（SVC，SVG）,电压问题的表现形式与补偿方式,无功的基波概念,电压偏差（过电压与欠电压）电压暂降与暂升电压波动与闪变暂时过电压与瞬态过电压三相电压不对称,避雷设备限流措施消谐措施,电压问题的表现形式与补偿方式,无功的基波概念,电压偏差（过电压与欠电压）电压暂降与暂升电压波动与闪变暂时过电压与瞬态过电压三相电压不对称,优化电路结构动态无功补偿（分相控制）新型补偿装置（RPC：RailwayStaticPowerConditioner）,电压问题的表现形式与补偿方式,无功的基波概念,容量配置安装地点投切控制（VQC）与动态无功补偿装置的配合谐波放大问题,对各种补偿方式的要求：FC,无功的基波概念,对各种补偿方式的要求：动态无功补偿,补偿装置类型选择安装地点响应速度，控制策略与FC的配合三相共补vs.分相补偿,无功的基波概念,动态无功补偿的意义,在较弱的电力系统中维持稳定的电压降低输电损耗增加输电容量增加瞬态稳定极限对功率振荡起阻尼作用改进电压控制及稳定性,无功的基波概念,非正弦环境下的无功问题,无功概念的扩展,非正弦环境下的功率定义有功功率与无功功率的物理意义各种功率分析方法的适用场合与缺陷与“传统的”无功分析方法的异同,更完善的无功功率定义与理论,物理意义明确且“向前兼容”有利于对谐波源和无功的辨识和分析有利于为谐波抑制和无功补偿提供理论指导便于测量和计量,无功概念的扩展,有功功率：具有明确的物理意义,瞬时功率的平均值电能与其他形式的能量转换速率的度量只有同频率的电压、电流才可能产生有功功率传输同量的有功功率的“代价”（线损）可能不同,无功概念的扩展,无功功率：物理意义可能难以明确,传统定义：储能元件与电源间能量交换速率的度量非正弦情况下无功功率概念的困惑与传输有功功率所需“代价”有关的概念广义的无功功率概念：相移、谐波、不平衡三相系统与单相系统的本质区别（相间转移无功）非正弦情况下无功补偿手段的多样性,无功概念的扩展,无功功率：物理意义（传统的）,无功概念的扩展,伴随着能量的存储与交换,非正弦情况下的无功功率,无功概念的扩展,非正弦情况下的无功功率,负载中无任何储能元件滞后的基波电流无功补偿可以减小传输损耗谐波抑制可以进一步减小传输损耗,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：阻感负载（单相）,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：阻感负载（单相）,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：阻感负载（单相）,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：阻感负载（三相）,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：阻感负载（三相）,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：阻感负载（三相）,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：阻感负载（三相）,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：阻感负载（多相）,双桥12脉动：,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：阻感负载（多相）,双桥12脉动：,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：考虑换相过程,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：考虑换相过程,无功概念的扩展,电力电子装置的无功补偿（阻感负载）,相移功率因数往往是影响总功率因数的主要因素相移功率因数并不与储能元件直接相关采用传统的无功补偿方法仍然有效传统的无功补偿方法无法解决畸变无功问题在很多场合谐波问题也必须解决,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：大电容负载,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：大电容负载,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：大电容负载,无功概念的扩展,电力电子装置的功率因数：大电容负载,交流电流畸变是影响总功率因数的主要因素大电容滤波负载的功率因数有可能是略超前的采用传统的无功补偿方法基本无效需要通过抑制交流电流谐波来提高功率因数解决方案：功率因数校正电路,无功概念的扩展,三相系统与单相系统的无功功率,三相不仅仅是三个单相的叠加各相的“个体”与三相的“整体”相间转移无功与系统负荷交换无功无储能元件无功补偿装置的理论可行性,无功概念的扩展,单相系统的瞬时功率与有功功率,有功功率,深入的无功分析,单相系统的瞬时功率与有功功率,深入的无功分析,单相系统的瞬时功率与有功功率,PartI电阻性功率,PartII电抗性功率,有功功率,无功功率,深入的无功分析,单相系统的瞬时有功电流与瞬时无功电流,瞬时有功电流,瞬时无功电流,深入的无功分析,单相系统的等值电路,有功功率（电阻性功率）,无功功率（电抗性功率）,深入的无功分析,单相系统的瞬时功率与有功功率,深入的无功分析,三相系统的瞬时功率与有功功率,深入的无功分析,电力系统电压为正弦波情况下的无功分析,与实际情况比较接近简化分析又不失结果的本质广义的无功：谐波广义的无功：不平衡,深入的无功分析,畸变无功功率,有功分量,基波无功分量,畸变无功分量,深入的无功分析,畸变无功功率,与线损成正比,与传输的有功成正比,深入的无功分析,功率因数,畸变功率因数,相移功率因数,总功率因数,深入的无功分析,瞬时功率理论：坐标变换,深入的无功分析,瞬时功率理论：定义,瞬时实功率（瞬时功率）,瞬时虚功率,深入的无功分析,瞬时功率理论：分解,深入的无功分析,瞬时功率理论：补偿量的计算,深入的无功分析,瞬时功率理论：其他形式,深入的无功分析,瞬时