【正文】 ,或不能采用較短的自動(dòng)重合閘時(shí)間 (超高壓長距離輸電線路 ,常采用單相自動(dòng)重合閘來提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性 ). 諧波問題引起的大電網(wǎng)安全問題實(shí)例 諧波對電網(wǎng)的安全性 ,穩(wěn)定性 ,可靠性的影響表現(xiàn)在可能引起 電網(wǎng)發(fā)生諧振 ,供電中斷 ,事故擴(kuò)大 ,電網(wǎng)解列 等 . ? 葛 上線 500kV直流輸電運(yùn)行后 ,出現(xiàn)多次由諧波造成的雙鳳線 行波保護(hù)誤動(dòng) . ? 陜西 330kV韓金線 ,安徽 220kV三條線路 ,山西 220kV章長線 ,河南 220kV許駐線都發(fā)生過諧波問題導(dǎo)致 相差高頻保護(hù)誤動(dòng) . ? 豐 沙 大電氣化鐵路和湘渝電氣化鐵路都發(fā)生過因諧波造成 電網(wǎng)諧振 而導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)每日百次以上 . ? 我國豐 沙 大電氣化鐵路的諧波和負(fù)序曾造成大同二電廠 200MW發(fā)電機(jī)負(fù)序電流過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作切機(jī) 導(dǎo)致大面積停電 . ? 由于諧波造成保護(hù)誤動(dòng)曾使青海電網(wǎng)與西北主 電網(wǎng)解列 . 大電網(wǎng)的不對稱問題 ? 大電網(wǎng)三相不對稱產(chǎn)生原因 ? 三相不對稱超標(biāo)的危害 ? 超高壓輸電線路三相不對稱 問題 引起的大電網(wǎng)安全實(shí)例 大電網(wǎng)三相不對稱產(chǎn)生原因 輸電系統(tǒng)中的電壓不對稱主要是由于輸電線路參數(shù)不對稱或故障引起的 ,配電系統(tǒng)電壓不對稱是由于大容量不對稱負(fù)載引起的 . ? (1)特殊運(yùn)行方式 ? 不換位輸電線路的輕載運(yùn)行； ? 系統(tǒng)黑啟動(dòng)初始階段 。 ? 在時(shí)間和廣域空間隨機(jī)變化 ,非線性 . 電弧爐 (電弧型負(fù)荷 ) 電氣接線 負(fù)荷特點(diǎn) : 無功 ,諧波 (含間諧波 ),三相電壓不對稱 ,電壓波動(dòng)與閃變等 。 500kV,1800A,1800WM, 960kM) ? 嵊泗直流輸電工程 (177。 ? 平穩(wěn)并網(wǎng) ,并網(wǎng)沖擊電流不大 。我國電力工業(yè)已開始從大電網(wǎng)、大機(jī)組、超高壓、高自動(dòng)化階段進(jìn)入到優(yōu)化資源配置、 實(shí)施全國聯(lián)網(wǎng) 建設(shè)的新階段。理想電壓是具有固定幅值和頻率的單一頻率正弦波。 ? 長距離、大容量輸電 是我國未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢 。 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有的特點(diǎn) ? 可在變轉(zhuǎn)速下保持恒頻發(fā)電運(yùn)行 , 提高了風(fēng)能利用率 。 缺點(diǎn) : 電網(wǎng)的重要諧波源 我國已運(yùn)行和在建的高壓直流輸電工程 ? 舟山直流輸電工程 (177。系統(tǒng)故障時(shí)，過電壓保護(hù)將串聯(lián)電容短路，限制了短路電流，故障后重新投入電容，將系統(tǒng)搖擺角限制與一定范圍內(nèi)，提高了暫態(tài)穩(wěn)定性。 電壓電流波形畸變 (諧波 )的危害 ? 發(fā)電機(jī)的銅耗和鐵耗增加 ,電容器組 ﹑ 變壓器和電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和故障 。當(dāng)電壓降低時(shí) ,無功控制能力大大削弱 . 有源濾波器 (Active Power Filters) 有源濾波器的優(yōu)缺點(diǎn)對比 ? 優(yōu)點(diǎn) ? 同一有源濾波器可適用不同的非線性負(fù)載； ? 具有動(dòng)態(tài)諧波補(bǔ)償功能 ， 響應(yīng)時(shí)間約幾毫秒； ? 接入系統(tǒng)后不會改變系統(tǒng)阻抗特性； ? 不會引起補(bǔ)償矛盾即補(bǔ)償諧波與無功的矛盾 。 (5)非特征諧波引起的系統(tǒng)振蕩 (次同步振蕩 )的機(jī)理及防治策略 。 （ 3）大容量有源濾波器控制策略 ? 大容量有源電力濾波器的控制存在的問題 ? 大容量有源電力濾波器的控制研究內(nèi)容 有源電力濾波器的控制存在的問題 存在的問題 : ① 電力系統(tǒng)的負(fù)荷的隨機(jī)性和非線性難以預(yù)知； ② 各種諧波源的模型和干擾難以確定； ③ 電壓源型逆變器（ VSC)模型的不確定性和非線性 . 因此 尋 找具有較強(qiáng)魯棒性和較好的控制效果的控制策略一直是電能質(zhì)量控制研究的重要課題 . 有源電力濾波器的控制研究內(nèi)容 研究內(nèi)容 : 單個(gè)補(bǔ)償器的控制 ① 考慮開關(guān)損耗和熱特性等問題的電力電子系統(tǒng)精確的數(shù)學(xué)模型； ② 非線性控制理論及智能控制理論在電能質(zhì)量控制中的應(yīng)用。系統(tǒng)模型為離散連續(xù)混合的變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng) . (2)實(shí)時(shí)性和精確性要求高 。由于高次諧波的存在 ,PWM信號也會對周圍的設(shè)備產(chǎn)生輻射的影響 。 5 復(fù)雜供電系統(tǒng)無功功率、諧波、負(fù)序綜合治理系統(tǒng) ? 電能質(zhì)量綜合控制系統(tǒng)原理框圖 ? 控制器的硬件設(shè)計(jì)總體框圖 ? 控制器的軟件設(shè)計(jì) ? 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) ? 主要技術(shù)指標(biāo)和測試結(jié)果 電能質(zhì)量綜合控制系統(tǒng)原理框圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 cbLai,cbSau,SL1L控制脈沖發(fā)生器驅(qū)動(dòng)電路補(bǔ)償電流檢測算法控制算法cbSai,有源電力濾波器（A P F ）驅(qū)動(dòng)電路晶閘管投切電容器（T S C ） 復(fù)雜電力系統(tǒng)無功功率、諧波、負(fù)序綜合 治理系統(tǒng) 有源部分 —— 并聯(lián)型有源電力濾波器（ APF） A P F 控制器升壓變壓器I G B T 三相逆變器驅(qū)動(dòng)和吸收保護(hù)回路電流電壓傳感器濾波電感空氣開關(guān) 有源部分裝置側(cè)視圖和內(nèi)視圖 復(fù)雜電力系統(tǒng)無功功率、諧波、負(fù)序綜合 治理系統(tǒng) 有源部分 —— 并聯(lián)型有源電力濾波器（ APF） 1V1DV3V3DV5V5DV4V4DV6V6DV2V2DV1E1L2L3L2C1C3C直流電容2E連接變壓器逆變器主電路 有源電力濾波器的主電路連接示意圖 復(fù)雜電力系統(tǒng)無功功率、諧波、負(fù)序綜合治理 系統(tǒng)無源部分 —— 晶閘管投切電容器（ TSC） 無源部分裝置全視圖 無源部分主電路接線圖 控制器的硬件設(shè)計(jì)總體框圖 數(shù)據(jù)采集和處理模塊同步模塊數(shù)據(jù)交換模塊PWM和底層控制模塊驅(qū)動(dòng)和保護(hù)模塊開入開出模塊人機(jī)界面模塊一路電壓信號模擬信號至IGBT柵極至繼電器 控制器的硬件設(shè)計(jì)整體框圖如上圖所示。 (2)提出有源和無源相結(jié)合實(shí)現(xiàn)諧波 、 無功和負(fù)序的完全補(bǔ)償技術(shù)方案 ， 并研制成功無源和有源相結(jié)合的電能質(zhì)量控制裝置 。 控制器的軟件設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)主要由三個(gè) CPU組成，按照各個(gè) CPU的特點(diǎn)將系統(tǒng)功能劃分給不同的 CPU。 ? ? 有源濾波器裝置產(chǎn)生的電磁干擾也是通過傳導(dǎo)和輻射耦合到敏感設(shè)備的。 (2)通過可信的仿真控制機(jī)制為實(shí)時(shí)交互準(zhǔn)確度提供可靠保障 。 這些先進(jìn)的控制方法為綜合解決 有源濾波器 系統(tǒng)信號跟蹤、干擾抑制以及參數(shù)攝動(dòng)這三個(gè)主要問題提供了新的思路。 (7) 電能質(zhì)量 (諧波和三相 不對稱 )問題對電力系統(tǒng)和不同用戶 (特別是繼電保護(hù)和自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置 )影響機(jī)理及試驗(yàn)研究 。