【正文】 的電能質(zhì)量。本裝置執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn): GB/T 37972005 電控設(shè)備第二部分，裝有電子器件的電控設(shè)備；GB/T 半導(dǎo)體變流器 基本要求的規(guī)定；GB/T 半導(dǎo)體變流器 應(yīng)用條列；GB/T 半導(dǎo)體變流器 變壓器和電抗器；GB 42081993 外殼防護(hù)等級(jí) （IP代碼）；GB/T 145491993 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波；GB 39062006 ～；GB/T 調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)；GB 198589 交流高壓隔離開關(guān)和接地開關(guān)；DL/T 4041997 戶內(nèi)交流高壓開關(guān)柜訂貨技術(shù)條件；GB/T 148082001 交流高壓接觸器和基于接觸器的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器； GB/T 110221999 高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求。 本裝置系統(tǒng)（SVG）可以廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、電力、煤炭、電氣化鐵路、風(fēng)電廠以及其他具有或者靠近沖擊性負(fù)荷和大容量電動(dòng)機(jī)的工業(yè)領(lǐng)域，可以在節(jié)能降耗、提高電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性、提高電網(wǎng)功率因數(shù)、改善電能質(zhì)量等方面，發(fā)揮重要作用。1．遠(yuǎn)距離輸電◆ 穩(wěn)定弱系統(tǒng)電壓◆ 減少傳輸損耗◆ 增加傳輸能力，使現(xiàn)有電網(wǎng)發(fā)揮最大效率◆ 提高瞬變穩(wěn)態(tài)極限◆ 增加小干擾下的阻尼◆ 增強(qiáng)電壓控制及穩(wěn)定性◆ 緩沖功率振蕩 安裝SVG系統(tǒng)也為我國(guó)目前正在進(jìn)行的并網(wǎng)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。2．城市二級(jí)變電站在區(qū)域電網(wǎng)中，一般采用分級(jí)投切電容器組的方式來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功，改善功率因數(shù)，這種方式只能向系統(tǒng)提供容性無(wú)功，并且不能隨負(fù)載的變化而實(shí)現(xiàn)快速精確調(diào)節(jié)，在保證母線功率因數(shù)的同時(shí)，容易造成向系統(tǒng)倒送無(wú)功，抬高母線電壓，危害用電設(shè)備及系統(tǒng)穩(wěn)定性。SVG系統(tǒng)可以快速精確地進(jìn)行容性及感性無(wú)功補(bǔ)償，使SVG在穩(wěn)定母線電壓，提高功率因數(shù)的同時(shí)，徹底、方便地解決了無(wú)功倒送問(wèn)題。并且，安裝新的SVG系統(tǒng)時(shí)， 可以充分利用原有的固定電容器組和晶閘管相控電抗器（TCR）部分，用最少的投資取得最佳的效果，成為改善區(qū)域電網(wǎng)供電質(zhì)量的最有效的方法。3．電弧爐電弧爐做為非線性及無(wú)規(guī)律負(fù)荷接入電網(wǎng)，將會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生一系列不良影響，其中主要是：◆ 導(dǎo)致電網(wǎng)嚴(yán)重三相不平衡，產(chǎn)生負(fù)序電流◆ 產(chǎn)生高次諧波，其中普遍存在如4次偶次諧波與7次等奇次諧波共存的狀況，使電壓畸變更趨復(fù)雜化◆ 存在嚴(yán)重能夠的電壓閃變◆ 功率因數(shù)低4．軋機(jī)軋機(jī)及其他工業(yè)對(duì)稱負(fù)載在工作中所產(chǎn)生的無(wú)功沖擊會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成如下影響◆引起電網(wǎng)電壓降及電壓波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)使電氣設(shè)備不能正常工作，降低了生產(chǎn)效率?！羰构β室驍?shù)降低◆負(fù)載的傳動(dòng)裝置中會(huì)產(chǎn)生有害高次諧波，主要是以113次為代表的奇次諧波及旁頻，會(huì)使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生嚴(yán)重畸變。安裝SVG系統(tǒng)可以完美地解決上述問(wèn)題，保持母線電壓平穩(wěn)，無(wú)諧波干擾。5．電力機(jī)車供電電力機(jī)車運(yùn)輸方式在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)也對(duì)電網(wǎng)造成了嚴(yán)重“污染”，因電力機(jī)車為單相供電，這種單相負(fù)荷就造成了供電網(wǎng)的嚴(yán)重三相不平衡及較低的功率因數(shù)，并產(chǎn)生負(fù)序電流。目前世界各國(guó)解決這一問(wèn)題的唯一途徑就是在鐵路沿線適當(dāng)位置安裝SVG系統(tǒng)，通過(guò)SVG的分相快速補(bǔ)償功能來(lái)平衡三相電網(wǎng)，并提高功率因數(shù)。SVG以其優(yōu)異的性能價(jià)格比不僅從技術(shù)上而且從經(jīng)濟(jì)上完美地解決了這一問(wèn)題。6．提升機(jī)等重工業(yè)負(fù)荷提升機(jī)等其他重工業(yè)負(fù)載在工作中會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生如下影響；◆ 引起電網(wǎng)電壓降及電壓波動(dòng)◆ 功率因數(shù)低◆ 傳動(dòng)裝置會(huì)產(chǎn)生有害高次諧波安裝SVG可以完美地解決上述問(wèn)題 SVG技術(shù)優(yōu)勢(shì) SVG是目前最為先進(jìn)的無(wú)功補(bǔ)償裝置，基于電壓源型逆變器的補(bǔ)償裝置實(shí)現(xiàn)了無(wú)功補(bǔ)償方式質(zhì)的飛躍。它不再采用大容量的電容、電感器件，而是通過(guò)電力電子器件的高頻開關(guān)實(shí)現(xiàn)無(wú)功能量的變換。從技術(shù)上講，SVG較傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置有如下優(yōu)勢(shì)：（1）響應(yīng)速度更快SVG響應(yīng)時(shí)間：≤10ms。傳統(tǒng)靜補(bǔ)裝置響應(yīng)時(shí)間： ≥20ms。SVG可在極短的時(shí)間之內(nèi)完成從額定容性無(wú)功功率到額定感性無(wú)功功率的相互轉(zhuǎn)換，這種無(wú)可比擬的響應(yīng)速度完全可以勝任對(duì)沖擊性負(fù)荷的補(bǔ)償。（2）電壓閃變抑制能力更強(qiáng)SVC對(duì)電壓閃變的抑制最大可達(dá)2：1，SVG對(duì)電壓閃變的抑制可以達(dá)到5：1，甚至更高。SVC受到響應(yīng)速度的限制，其抑制電壓閃變的能力不會(huì)隨補(bǔ)償容量的增加而增加。而SVG由于響應(yīng)速度極快，功率補(bǔ)償裝置容量可以繼續(xù)提高抑制電壓閃變的能力。（3）運(yùn)行范圍更寬 SVG能夠在額定感性到額定容性的范圍內(nèi)工作，所以比SVC的運(yùn)行范圍寬很多。更重要的是，在系統(tǒng)電壓變低時(shí)，SVG還能夠輸出與額定工況相近的無(wú)功電流。（4）補(bǔ)償功能多樣化 本裝置系統(tǒng)SVG不僅具有快速補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功功率的目的，還能夠根據(jù)用戶實(shí)際需要，對(duì)負(fù)荷諧波電流、負(fù)序電流等電能質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行綜合補(bǔ)償。（5）諧波含量低本裝置系統(tǒng)SVG采用了載波移相PWM技術(shù)和功率單元級(jí)聯(lián)多電平技術(shù)，自身產(chǎn)生的諧波含量極低，裝置輸出側(cè)無(wú)需濾波器。（6）占地面積小由于無(wú)需高壓大容量的電容器和電抗器做儲(chǔ)能元件，SVG的占地面積通常只有相同容量SVC的50%。STATCOM主要由輸入開關(guān)柜、變壓器框、功率柜、控制框等組成。（1）輸入變壓器◆ 將電網(wǎng)電壓變?yōu)檫m合功率單元工作的電壓?！?實(shí)現(xiàn)高壓與低壓的電氣隔離，各功率單元之間相對(duì)獨(dú)立，所以可以較容易地引入軟開關(guān)控制，直流側(cè)的均壓比較容易實(shí)現(xiàn)，增加系統(tǒng)可靠性。（2）功率單元◆SVG的核心主電路，用以實(shí)現(xiàn)功率變換，如圖51所示?！?模塊化設(shè)計(jì)，功率單元的結(jié)構(gòu)和電氣性能完全一致，單元可以互換。 圖51 功率單元原理圖（3）輸出電抗器◆ 用于將SVG與電網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)能量的緩沖。◆ 減少SVG輸出電流中的開關(guān)紋波，降低共模干擾。（4）控制柜◆ 柜式結(jié)構(gòu)，用于對(duì)SVG及其輔助設(shè)備的實(shí)時(shí)控制。◆ 實(shí)現(xiàn)SVG與上位機(jī)及控制中心的通訊。（5） 全數(shù)字化控制系統(tǒng)◆ 實(shí)時(shí)計(jì)算電網(wǎng)所需的無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤與補(bǔ)償?！?控制系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。（6）一體化工作站◆提供友好的全中文WINDOWS監(jiān)控和操作界面。◆ 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)化控制。 SVG以高可靠性、易操作、高性能為設(shè)計(jì)目標(biāo)，滿足用戶對(duì)提高配電電網(wǎng)的功率因數(shù)的迫切需要。SVG采用新型IGBT功率器件，全數(shù)字化微機(jī)控制，具有以下特點(diǎn)：安裝、設(shè)定、調(diào)試簡(jiǎn)便；實(shí)時(shí)跟蹤負(fù)荷變化，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無(wú)功功率，提高系統(tǒng)功率因數(shù)； 采用光纖觸發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)的電氣隔離，解決干擾問(wèn)題，做到了高可靠性和控制性； 主電路采用IGBT組成的H橋功率單元級(jí)聯(lián)作逆變主電路的結(jié)構(gòu)形式，輸出由階梯正弦PWM波形疊加而成，波形正弦度好； 功率電路模塊化設(shè)計(jì)，維護(hù)簡(jiǎn)單，互換性好； 動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間快； 實(shí)時(shí)跟蹤電網(wǎng)電流的變化，對(duì)電網(wǎng)無(wú)功功率實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)級(jí)補(bǔ)償； 投切時(shí)無(wú)暫態(tài)沖擊，無(wú)合閘涌流，無(wú)電弧重燃，無(wú)需放電即可再投； 保護(hù)功能齊全，具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、過(guò)熱等保護(hù)，運(yùn)行可靠性高； 維護(hù)量小，運(yùn)行成本低； 1控制器實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，人機(jī)界面友好顯示，并且具有聯(lián)網(wǎng)通訊功能； 1控制器具有高可靠性，而且操作簡(jiǎn)單，與系統(tǒng)連接時(shí)，不需要考慮交流系統(tǒng)相序，補(bǔ)償裝置保護(hù)措施齊全； 1裝置電路參數(shù)精心設(shè)計(jì)，發(fā)熱量小，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小； 1控制電源采用AC220V經(jīng)過(guò)UPS后單獨(dú)給裝置供電方式，控制電源掉電，可保持正常運(yùn)行； 1改善電壓質(zhì)量，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，抑制電壓閃變； 1可并聯(lián)安裝，極易擴(kuò)展容量?？偠灾岣呶覈?guó)電力系統(tǒng)測(cè)量技術(shù)水平，加強(qiáng)電能治理還是電力行業(yè)一項(xiàng)重要工作。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，以及微電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，把電子信息的一些新成果用到電力系統(tǒng)測(cè)量與控制裝置中將對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高起到推進(jìn)作用。致 謝致 謝值此論文完成之際，謹(jǐn)向我的指導(dǎo)老師顧桂芬老師致以最誠(chéng)摯的敬意和感謝。從論文選題、課題研究到論文撰寫，整個(gè)過(guò)程都得到了指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和幫助；實(shí)際上，在我學(xué)習(xí)階段的每一步都凝結(jié)著導(dǎo)師大量的心血和精力。導(dǎo)師務(wù)實(shí)的治學(xué)作風(fēng)，誨人不倦的教學(xué)態(tài)度以及勤勞樸素的生活原則，都使學(xué)生終生難忘。謹(jǐn)在此表示我衷心的感謝。在學(xué)習(xí)和研究上，指導(dǎo)老師給我們創(chuàng)造了一個(gè)和諧自由的環(huán)境，給我們充分的積極性和發(fā)揮的空間，所有這些都將使我受益終生。同時(shí)，在四年的學(xué)習(xí)和生活中，我還得到了系里其他老師、同學(xué)和朋友的幫助，讓我這四年生活的開心、愉悅！感謝班主任范文老師對(duì)我學(xué)習(xí)生活上的關(guān)心與愛(ài)護(hù)！另外，感謝我的家人，正是他們多年來(lái)默默的支持和關(guān)心，才使我得以最終順利完成學(xué)業(yè)，在此向他們表示最深情的謝意，謝謝他們對(duì)我的無(wú)私奉獻(xiàn)！最后，謹(jǐn)向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的人致以最最衷心的感謝！！參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 編程及應(yīng)用[M]．北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005． [2] W．Herbst．高壓系統(tǒng)的可控靜止無(wú)功補(bǔ)償［C］．湖北:湖北電力技術(shù)，1982.[3] 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