【正文】 探討。它可以連續(xù)調(diào)節(jié)無功，并且能夠抑制諧波，補(bǔ)償特性較好。中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)5LUI cII L圖 12 FCTCR 型無功補(bǔ)償器的主回路3．靜止調(diào)相機(jī)ASVC (Advantage Static Var Compensator), 屬于串聯(lián)型補(bǔ)償器。由于 TCR 中除可控硅全導(dǎo)通或關(guān)斷之外器電流都是非正弦的，所以它是一個電流諧波源，對電網(wǎng)有一定的危害。?可以從 09到 018范圍內(nèi)變化。FCTCR方式是用雙相可控硅的相位控制，調(diào)整電抗器的電流，從而調(diào)整無功功率的方式。I cUI c 1 I c 2 I c 3C 1C 2C 3 圖 11 TSC 型無功補(bǔ)償裝置主回路2． FC TCR( Fixed capacitorThyristor Controlled Reactor)型無功補(bǔ)償裝置，它屬于并聯(lián)型無功補(bǔ)償裝置。由此可見 TSC 的無功調(diào)節(jié)是有級的，它無法連續(xù)的輸出無功，這使其在使用中存在合理選擇電容，適當(dāng)分級的問題。主回路如圖 11 所示，是由多臺電力電容器并聯(lián)以及由中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)4可控硅構(gòu)成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。由無功補(bǔ)償源在主電路回路中連接方式的不同，無功補(bǔ)償器可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種結(jié)構(gòu)。3．是引入電力電子變流技術(shù)，將變流器作為無功電源來調(diào)節(jié)無功的輸入和輸出，起到補(bǔ)償負(fù)載無功的作用。由于電力電子器件的高開關(guān)頻率，使其能夠方便地控制電容器電流的導(dǎo)通角，從而實(shí)現(xiàn)無功的連續(xù)調(diào)節(jié)，快速跟蹤負(fù)載無功的變化?，F(xiàn)代并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置中的輸出回路就引進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù)。無功補(bǔ)償技術(shù)和電力電子技術(shù)的結(jié)合主要有以下三方面：1．是作為投切電容器的開關(guān)。晶閘管的出現(xiàn)標(biāo)志著電力電子技術(shù)的誕生，并以此為起點(diǎn)，隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)和變流技術(shù)的發(fā)展，新型的電力電子器件不斷問世，由此引發(fā)了眾多行業(yè)的變革，如交流變頻調(diào)速技術(shù)的蓬勃發(fā)展。隨著近代電力電子技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，無功補(bǔ)償技術(shù)也隨之發(fā)展。同步補(bǔ)償器的實(shí)質(zhì)是同步電機(jī)，當(dāng)勵磁電流發(fā)生改變時，電動機(jī)可隨之平滑的改變輸出無功電流的大小中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)3和方向，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有好處。早期的無功補(bǔ)償裝置為并聯(lián)電容器和同步補(bǔ)償器，多用在系統(tǒng)的高壓側(cè)進(jìn)行集中補(bǔ)償。持續(xù)了短短 72 小時的 美加大停電給美國造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響，這次事故提醒人們，電網(wǎng)運(yùn)行要有足夠的無功備用容量，無功不能靠遠(yuǎn)距離傳輸，在電力市場環(huán)境下，必須制定統(tǒng)一的法規(guī)以激勵獨(dú)立發(fā)電商和運(yùn)營商從維護(hù)整個系統(tǒng)安全性的角度提供充足的無功備用。綜上所述 ，無功補(bǔ)償不僅具有如上所述的節(jié)省投資、節(jié)省電力、節(jié)省燃煤及污染等作用，同時還可以提高電力系統(tǒng)設(shè)備的供電能力，改善電壓質(zhì)量，減少用戶電費(fèi)開支，延緩用戶的增容改造等作用。應(yīng)當(dāng)指出，節(jié)省 240 億千瓦時約相當(dāng)于一座400 萬千瓦火電廠的年發(fā)電量，而建一座 400 萬千瓦的火電廠需綜合費(fèi)用約為 300 億元，同時每年需燃燒煤約為 1200 萬噸，每年產(chǎn)生 2CO,S等有害物質(zhì)約為 600 萬噸。設(shè) 2022 年全國電網(wǎng)的最大負(fù)荷利用小時數(shù)為 5000 小時，則電網(wǎng)的最大負(fù)荷約為 2 億千瓦，當(dāng)用無功功率補(bǔ)償法把功率因數(shù) ??,提高到 ??，全國電網(wǎng)需總補(bǔ)償容量約為 億千瓦。設(shè)全國的理論線損與統(tǒng)計(jì)線損相一致，其中可變線損約占理論總線損的 80%，則年可變線損電量約為 3900 億千瓦時。2022 年 ，我國年總發(fā)電量為 32559 億千瓦時，統(tǒng)計(jì)線損率為 %，但是這個數(shù)字沒有包含相當(dāng)大的 110 千伏、35 千伏、10 千伏的輸電線損及 千伏的低壓電網(wǎng)線損。從我國電網(wǎng)功率因數(shù)和補(bǔ)償深度來看，我國與世界發(fā)達(dá)國家有不小差距。比如我國的電動機(jī)消耗的電能占全部發(fā)電量的 70%，而由于設(shè)計(jì)和使用等方面的原因我國電動機(jī)的功率因數(shù)往往較低，一般約為 ??。低壓無功補(bǔ)償器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘 要 ..........................................................................................................0ABSTRACT ...............................................................................................0目錄 ............................................................................................................0第一章 緒論 ..............................................................................................11．1 研究背景 ........................................................................................11．2 無功補(bǔ)償裝置的發(fā)展?fàn)顩r ............................................................21．3 本課題主要研究的內(nèi)容 ................................................................4第二章 無功補(bǔ)償?shù)脑?..........................................................................52．1 無功補(bǔ)償?shù)脑?............................................................................62．2 低壓電網(wǎng)中的幾種無功補(bǔ)償?shù)姆绞?............................................92．3 確定補(bǔ)償容量的幾種方法 ..........................................................102．3．1 從提高功率因數(shù)需要確定補(bǔ)償容量 ........................102．3．2 從降低線路有功損耗需要來確定補(bǔ)償容量 ............102．3．3 從提高運(yùn)行電壓需要來確定補(bǔ)償容量 ....................112．4 本章小結(jié) ......................................................................................12第三章 硬件設(shè)計(jì) ....................................................................................123．1 無功補(bǔ)償裝置的技術(shù)要求 ..........................................................123．1．1 補(bǔ)償控制應(yīng)符合技術(shù)條件： ....................................123．1．2 測量精度 ....................................................................123．1．3 控制器原理 ................................................................133．2 硬件介紹 ......................................................................................13中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)13．2．1 CPU ..............................................................................143．2．2 A/D 轉(zhuǎn)換器選型 ..........................................................173．2．3 看門狗 ........................................................................183．2．4 LCD 顯示 ....................................................................203．3 模擬信號調(diào)理電路 ......................................................................213．3．1 互感器信號轉(zhuǎn)換及電流—電壓轉(zhuǎn)換電路 ................213．3．2 電壓、電流采樣及信號處理電路 ............................233．4 輸出控制電路 ..............................................................................233．5 本章小結(jié) ......................................................................................24第四章 軟件設(shè)計(jì) ..................................................................................254．1 投切原則 ........................................................................................254．2 功率因數(shù)計(jì)算 ..............................................................................264．3 本章小結(jié) ......................................................................................28第五章 總結(jié)與展望 ................................................................................29參考文獻(xiàn) ..................................................................................................30致謝 ..........................................................................................................31附錄 1：硬件結(jié)構(gòu)圖 ...............................................................................32附錄 2 ：軟件程序 .................................................................................32 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1 第一章 緒論1．1 研究背景 目前，我國的電網(wǎng)，特別是廣大的低壓電網(wǎng)，普遍存在功率因數(shù)較低、電網(wǎng)線損較大的情況。導(dǎo)致此現(xiàn)象的主要原因是眾多的感性負(fù)載用電設(shè)備設(shè)計(jì)落后，功率因數(shù)較低。在這種情況下，采用無功補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)，對提高電能質(zhì)量和挖掘電網(wǎng)潛力是十分必要的，世界各國都把無功補(bǔ)償作為電網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分。因此大力推廣無功補(bǔ)償技術(shù)是非常必要的，并且從以下數(shù)據(jù)，我們也能看出發(fā)展無功補(bǔ)償所能帶來的巨大經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)報(bào)道，估計(jì)實(shí)際的統(tǒng)計(jì)線損率約為 15%，即 2022 年全國年線損量約為4800 億千瓦時。設(shè)當(dāng)前全國電力網(wǎng)總負(fù)荷的當(dāng)前功率因數(shù) ??，采用無功功率補(bǔ)償后，把電力網(wǎng)總負(fù)荷的功率因數(shù)提高到 9，則每年可以降低線損約為 390億千瓦時，按 元每千瓦時計(jì)，價(jià)值約為 185 億元。當(dāng)前無功功率補(bǔ)償裝置設(shè)備主要為電力電中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)2容器，設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備每千瓦的平均綜合造價(jià)為 50 元，則全國無功補(bǔ)償裝置的總投資約為 29 億元。由此可見，產(chǎn)生相同的電力，無功補(bǔ)償?shù)馁M(fèi)用約為新建電廠費(fèi)用 10%，而且無功補(bǔ)償設(shè)備的費(fèi)用僅需兩個月的無功功率補(bǔ)償?shù)膶p節(jié)電費(fèi)用即可全部收回。1．2 無功補(bǔ)償