電能質量與提高技術西安科技大學電控學院傅周興教授-資料下載頁
2025-07-20 04:10本頁面
【正文】 DVR能快速反應，通過串聯(lián)變壓器向系統(tǒng)注入 3 個與系統(tǒng)同頻的單向交流電壓分量，其幅值為正常電壓與故障電壓之差 靜止無功發(fā)生器（ DSTATCOM） 原理 采用 GTO（或 IGBT、 IGCT）構成的自換相變流器，它把逆變器電路看成是一個產(chǎn)生基波和諧波電壓的交流電壓源，控制補償器基波電壓大小與相位可改變基波無功電流的大小與相位。當逆變器基波電壓比交流電源電壓高時，逆變器就會產(chǎn)生一個超前（容性）無功電流。反之，當逆變器基波電壓比交電源電壓低時，則會產(chǎn)生一個滯后（感性）無功電流，故俗稱其為 “ 無功發(fā)生器 ”（ SVG）。 適用場合 調節(jié)電壓和系統(tǒng)功率因素，用于動態(tài)非線性負載，如電弧爐等 除了對電壓波動與電壓閃變有明顯的抑制效果外，其對電壓暫降、驟升與電壓中斷均具有良好的補償作用。 固態(tài)斷路器（ SSCB） 原理 利用了晶閘管動作速度快和無觸點的特 點，實現(xiàn)組合開關的快速無電弧投切。在穩(wěn)態(tài)導通過 程中，它又充分利用了電氣觸點接觸電阻 小的優(yōu)點，不僅提高了效率，而且省去了 復雜的散熱裝置。 適用場合 可有效抑制電網(wǎng)電壓的跌落和大故障電 流帶來的一系列危險后果 用 GTO 清除非常大的故障電流是不經(jīng)濟的，所以， SSCB 在配電系統(tǒng)中的配置需要與常規(guī)的機械斷路配合使用，以節(jié)約投資。 SSCB示意圖 統(tǒng)一電能質量控制器（ UPQC） 原理 UPQC 的主電路由一串聯(lián)逆變器和一并聯(lián)逆變器組成，兩者通過電容耦合，并聯(lián)逆變器采用 PWM電流控制技術，進行非線性負載諧波電流及無功補償，并起調節(jié)電容直流電壓作用。串聯(lián)逆變器采用 PWM電壓控制技術，通過控制其輸出電壓達到抑制電源電壓諧波，減少電源電壓波動對敏感負荷的影響。 特點 該裝置綜合了串聯(lián)和并聯(lián)補償器的優(yōu)點，是一種綜合電能質量補償器，能解決絕大多數(shù)的短時與暫態(tài)電能質量問題。 超導磁能（ SMES） 原理 將電網(wǎng)交流電源轉換成直流后 ， 利用超導線圈以磁能的形式儲存起來 ， 在需要時 ，再將儲存的磁能轉變?yōu)殡娔芩突仉娋W(wǎng) ， 其返 回 效 率 極 高 ， 可達 90% ～ 95% 。 特點 SMES 通過大功率電力電子設備和電網(wǎng)連接，響應速度極快，能適應高電能質量的要求。 適用場合 SMES 可分為大型、中型和小型三類，用于改善電能質量的主要是小型 SMES，其容量為 ~10MJ，主要功能是抑制閃變、電壓驟降和瞬時斷電保護。 除以上方法外，也可配備在線或離線不間斷 電源（ UPS）來抑制電壓中斷與電壓暫降。 1）當 UPS采用在線方式時，暫降就從本質上得到抑制； 2）當采用離線方式時，只要轉換速度足夠快（采用快速固態(tài)開關，切換時間可控制在 10ms 之內），電壓暫降幾乎不會對設備造成影響。 另外采用鐵磁諧振變壓器，它可在輸入電壓較大的變動范圍內提供較穩(wěn)定的輸出電壓。 暫態(tài)電能質量的研究 １．內容 各類暫態(tài)電能質量擾動的 檢測 分類 擾動原辨識 ２．研究現(xiàn)狀 暫態(tài)電能質量標準不健全 仿真研究 比較各種算法，實現(xiàn)電能質量快速、準確的監(jiān) 測分類辨識。 分析方法 特點 非時頻分析法 計算速度快，可實時跟蹤擾動的變化； 但不能對信號進行時間、頻率聯(lián)合檢測。 時頻分析方法 WT ：不能單獨提取任意頻次特征，且小波系數(shù)受噪聲影響較大。 HHT ：受噪聲影響較大。 STFT：能反映信號局部頻譜特征，易理解； STFT窗口類型、寬度對信號處理結果影響很大 ST：變換結果和頻譜有簡單的對應關系； 能提取信號任意頻率分量特征，且直觀、易理解，抗噪聲能力強。 常用算法比較 ３．展望 盡快健全暫態(tài)電能質量標準體系 研制實用的電能質量（穩(wěn)態(tài)＋暫態(tài)）監(jiān)測裝置 五、電能質量的污染治理 ?電網(wǎng)質量污染治理方法 ?有源濾波器 ?治理的基礎工作 ?系統(tǒng)化綜合補償技術 治理的基礎工作 （ 1）掌握網(wǎng)絡的運行狀態(tài)，進行實時監(jiān)督； （ 2）分析診斷電壓、頻率的變化，對固有諧 振特性進行計算、分析； （ 3）對原有系統(tǒng)進行設計與改造； （ 4）對濾波與無功補償裝置進行安裝與調 試，總結治理效果 ‘ 電網(wǎng)質量污染治理方法 （ 1）增加換流裝置的相數(shù)或脈動數(shù)，可有效地減少諧波量，但裝置復雜； （ 2）加裝交流濾波裝置； （ 3）采用 SVC裝置。 有源濾波器 （ 1）無源濾波器的特點； （ 2）有源濾波器的特點； （ 3）有源濾波器的工作原理。 系統(tǒng)綜合化補償技術 （ 1）綜合補償技術的提出； （ 2）綜合補償技術的方法。 六、電能質量檢測器 右圖為 ：在線式電能質量監(jiān)測儀 系統(tǒng)功能 : 實時監(jiān)測電壓、電流、有功功率、無功功率、 50次諧波，并記錄閃變信息，同時，當諧波越限時系統(tǒng)將自動報警。 產(chǎn)家：北京木牛電氣技術有限公司 便攜式電能質量監(jiān)測儀 系統(tǒng)功能 : 實時監(jiān)測電壓、電流、有功功率、無功功率、 50次諧波，并記錄閃變信息，同時，當諧波越限時系統(tǒng)將自動報警 產(chǎn)家：北京木牛電氣技術有限公司 ML390 三相鉗形用電檢測儀 典型應用 ： 各種 電能表的誤差 ； 、三相負載的用電量 ； 能 ； 、 頻率表 的 功能 等等。 產(chǎn)家：天水中長科技有限公司 電力綜合測量分析儀 產(chǎn)家：珠海三昌電器有限公司 綜合電力安裝測試儀 產(chǎn)家：珠海三昌電器有限公司 手持式三相電能質量分析儀 產(chǎn)家：珠海三昌電器有限公司
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