【正文】 ECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 29 第三節(jié) 電力系統(tǒng)電壓控制的措施 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 30 電力系統(tǒng)電壓控制的措施 中樞 點(diǎn)的 定義 電力系統(tǒng)中重要的電壓支撐點(diǎn)； 電力系統(tǒng)中負(fù)荷點(diǎn)數(shù)目眾多又很分散，有必要選擇一些有代表性的負(fù)荷點(diǎn)； 這些點(diǎn)的電壓質(zhì)量符合要求，其它各點(diǎn)的電壓質(zhì)量也能基本滿足要求。 a c 2 Q V Va39。 139。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 25 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓的關(guān)系 無(wú)功功率對(duì)電壓有決定性的影響； 無(wú)功功率是引起電壓損耗的主要原因； 無(wú)功功率的遠(yuǎn)距離傳輸和就地平衡； 節(jié)點(diǎn)電壓有效值的大小對(duì)無(wú)功功率分布起決定性作用。 任何時(shí)候網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際產(chǎn)生和消耗和無(wú)功功率相等。小容量的、分散的無(wú)功補(bǔ)償可采用 靜電 電容器 ；大容量的配置在系統(tǒng)中樞點(diǎn)的無(wú)功補(bǔ)償 則宜采用 同步調(diào)相機(jī)或 SVC。 一方面，要考慮總的無(wú)功功率平衡，要考慮分地區(qū)的無(wú)功平衡，還要計(jì)及超高壓線路充電功率、網(wǎng)損、線路改造、投運(yùn)、新變壓器投運(yùn)及各種大用戶對(duì)無(wú)功平衡的影響。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 22 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓的關(guān)系 無(wú)功功率平衡 系統(tǒng)電源的總無(wú)功出力 QGC包括發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率 QG∑ 和各種無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的無(wú)功功率 QC∑ ， 即 QGC＝ QG∑ ＋ QC∑ 總無(wú)功負(fù)荷 QLD按負(fù)荷的有功功率和功率因數(shù)計(jì)算。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 20 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓的關(guān)系 無(wú)功功率平衡 ?無(wú)功功率平衡的基本要求 無(wú)功電源發(fā)出的無(wú)功功率應(yīng)該大于或至少等于負(fù)荷所需的無(wú)功功率和網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)功損耗之和； 系統(tǒng)還必須配置一定的無(wú)功備用容量； 盡量避免通過(guò)電網(wǎng)元件大量地傳送無(wú)功功率，應(yīng)該分地區(qū)分電壓級(jí)地進(jìn)行無(wú)功功率平衡； 一般情況下按照正常最大和最小負(fù)荷的運(yùn)行方式計(jì)算無(wú)功平衡，必要時(shí)還應(yīng)校驗(yàn)?zāi)承┰O(shè)備檢修時(shí)或故障后運(yùn)行方式下的無(wú)功功率平衡。與 SVC比較， SVG具有 響應(yīng)快 、 運(yùn)行范圍寬 、 諧波電流含量少等優(yōu)點(diǎn)。 飽和電抗器型 可控硅控制電抗器型 (TCR) 可控硅投切電容器型 (TCR) TCR和 TSC組合型 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 19 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓的關(guān)系 無(wú)功功率電源 靜止無(wú)功發(fā)生器 它是一種更為先進(jìn)的靜止型無(wú)功補(bǔ)償裝置(SVG)，它的主體是電壓源型逆變器。換言之，電容器的無(wú)功功率調(diào)節(jié)性能比較差。當(dāng)節(jié)點(diǎn)電壓下降時(shí)，它供給系統(tǒng)的無(wú)功功率將減少。由于響應(yīng)速度較慢，難以適應(yīng)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制的要求， 20世紀(jì) 70年代以來(lái)已逐漸被靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置所取代。= SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 11 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓的關(guān)系 無(wú)功功率損耗 輸電線路的無(wú)功損耗 變壓器的無(wú)功損耗 變壓器的無(wú)功損耗 QLT包括勵(lì)磁損耗△ Q0和漏抗中的損耗△ QT QLT＝ △ Q0＋ △ QT＝ V2BT＋ (S/V)2XT≈ SN＋ (VN/V)2 NSSVs100% 2100%Io SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 12 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓的關(guān)系 輸電線路的無(wú)功損耗 △ QL＝ △ QB＝ △ QL+△ QB＝ XV QPXV QP 222222212121 ???)(2 2221 VVB ??XVQP212121 ?無(wú)功功率損耗 變壓器的無(wú)功損耗 輸電線路的無(wú)功損耗 )(2 2221 VVB ?? SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 13 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓的關(guān)系 輸電線路損耗 35KV及以下的架空線路 110KV及以上的架空線路 jB/2 R+jX P2+jQ2 P1+jQ1 jB/2 V1 V2 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 14 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓的關(guān)系 無(wú)功功率電源 發(fā)電機(jī) 同步調(diào)相機(jī) 靜電電容器 靜止無(wú)功補(bǔ)償器 靜止無(wú)功發(fā)生器 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 15 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓的關(guān)系 無(wú)功功率電源 發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)是唯一的有功功率電源，又是最基本的無(wú)功功率電源 Q B D C A P O E jXdIN SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 16 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓的關(guān)系 無(wú)功功率電源 同步調(diào)相機(jī) 同步調(diào)相機(jī)相當(dāng)于空載運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)。= 223。 7%， 10% 農(nóng)村電網(wǎng)： 177。 5% 10kV以下： 177。 。 ，啟動(dòng)過(guò)程溫度過(guò)高。 ，電流也將增大，溫升將增加。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 1 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 2 本章內(nèi)容 電力系統(tǒng)電壓控制的意義 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓的關(guān)系 電力系統(tǒng)電壓控制的措施 電力系統(tǒng)電壓的綜合控制 電力系統(tǒng)無(wú)功功率電源的最優(yōu)控制 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 3 第一節(jié) 電力系統(tǒng)電壓控制的意義 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 4 頻率調(diào)整 : 電壓調(diào)整： 、調(diào)相機(jī)、電容器和靜止補(bǔ)償器等 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 5 電力系統(tǒng)電壓控制的意義 電壓是衡量電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。 質(zhì)量合格的電壓應(yīng)該在供電 電壓偏移 、 電壓波動(dòng)與閃變 、 高次諧波 和 三相不對(duì) 稱程度 （負(fù)序電壓系數(shù)） 這四個(gè)方面都能滿足有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 6 電壓降低的不良影響： 。當(dāng)轉(zhuǎn)差增大、轉(zhuǎn)速下降時(shí)，其輸出功率將迅速減少。 。 電力系統(tǒng)電壓控制的意義 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 7 電力系統(tǒng)電壓控制的意義 嚴(yán)格保證電壓經(jīng)濟(jì)上下可行，也沒(méi)有必要，允許的電壓偏移： 35kV及以上： 177。 7% 低壓照明： 177。 %， 10%（ +10%， 15%） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 8 第一節(jié) 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率 平衡與電壓的關(guān)系 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 9 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓的關(guān)系 無(wú)功功率平衡 無(wú)功負(fù)荷與無(wú)功電源失去平衡時(shí)，會(huì) 引起系統(tǒng)電壓的升高或下降 無(wú)功功率的平衡應(yīng)本著分層、分區(qū)、 就地平衡的原則 無(wú)功電源的無(wú)功輸出應(yīng)能滿足系統(tǒng)負(fù) 荷和網(wǎng)絡(luò)損耗在額定電壓下對(duì)無(wú)功功 率的需求 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 10 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓的關(guān)系 異步電動(dòng)機(jī)是電力系統(tǒng)主要的無(wú)功負(fù)荷 系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷的電壓特性主要由異步電動(dòng)機(jī)決定 無(wú)功功率負(fù)荷 R/S