【正文】 前和將來的重要輸供電方式 。 3 大電網(wǎng)電能質(zhì)量問題 ? 大電網(wǎng)的諧波問題 ? 大電網(wǎng)的不對稱問題 大電網(wǎng)的諧波問題 ? 大電網(wǎng)典型諧波源 ? 電壓電流波形畸變 (諧波 )的危害 ? 諧波 問題引起的大電網(wǎng)安全問題實例 大電網(wǎng)典型 諧波源 分布式發(fā)電 : 風(fēng)力發(fā)電 ,太陽能發(fā)電等 輸電側(cè) : 交直流混合輸電 , Non VSC FACTS ,VSC FACTS 配電側(cè) : 大功率非線性負(fù)荷 (電氣化機(jī)車 ,高壓變頻器 ,電弧爐等等 ) 分布式發(fā)電系統(tǒng)的諧波源－風(fēng)力發(fā)電 大功率電力電子技術(shù)在清潔能源和可再生能源的利用與傳輸?shù)膽?yīng)用 給電網(wǎng)帶來諧波污染、電壓波動及閃變問題。 ? 可通過勵磁靈活快速地調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)有功功率、無功功率和功率因數(shù) , 有利于電網(wǎng)穩(wěn)定 。 ? 平穩(wěn)并網(wǎng) ,并網(wǎng)沖擊電流不大 。 輸電系統(tǒng)的諧波源 ? 高壓直流輸電 (HVDC) ? 輕型高壓直流輸電 (HVDCLight, VSCHVDC) ? 基于非電壓源逆變器 (NONVSC)的FACTS(如 :TCR,TSC,SVC,TCSC等 ) ? 基于電壓源逆變器 (VSC)的FACTS(如 :UPFC,STATCOM等 ) 高壓直流輸電 (HVDC) 優(yōu)點(diǎn) : 1．本身無穩(wěn)定性問題。 4 ．可以實現(xiàn)交流系統(tǒng)間的異步聯(lián)接。 100kV,500A,100WM,54kM) ? 葛洲壩 南橋直流輸電工程(177。 500kV,1800A,1800WM, 960kM) ? 嵊泗直流輸電工程 (177。 500kV,3000A,3000WM,860kM) ? 三峽 廣東直流輸電工程(177。 500kV,3000A,3000WM,880kM,在建 ) ? 靈寶背靠背直流輸電工程 (120kV, 3000A,360WM,在建 ) 可控串聯(lián)補(bǔ)償 (TCSC) 串聯(lián)電容 分路電抗、 晶閘管 , 分路電抗 、 氧化鋅避雷器 串聯(lián)電容抵消線路電抗，縮短交流輸電的電氣距離，能顯著改進(jìn)系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)負(fù)荷潮流。 輕型直流輸電 (HVDCLight, VSCHVDC) 優(yōu)點(diǎn) : 、孤立的遠(yuǎn)距離負(fù)荷供電 到 2022年世界上已有 5項輕型直流輸電工程建成 . 缺點(diǎn) :電網(wǎng)的重要諧波源 基于電壓源逆變器 (VSC)的統(tǒng)一潮流控制器 (UPFC) 具有對電壓、阻抗、相位綜合控制功能的統(tǒng)一潮流控制器（ UPFC）的示范工程（并、串聯(lián)裝置容量各 160兆伏安）即將在美國 AEP電力公司投運(yùn)，其并聯(lián)裝置已于1997年建成。 ? 在時間和廣域空間隨機(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 ,電壓波動與閃變等 。 工作特性 : 負(fù)載周期為 2h8h。然后是精煉期，對應(yīng)的電弧電流比較穩(wěn)定 ,波動小。 ? 輸電線路的諧波放大及系統(tǒng)諧振 (當(dāng)發(fā)電機(jī)的自然振蕩頻率在脈動磁場頻率附近時 ,發(fā)電機(jī)發(fā)生超同步諧振 )。 ? 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng) (如線路的高頻保護(hù)和行波保護(hù)等 )和自動控制系統(tǒng) (如自動準(zhǔn)同期裝置 )誤動作或拒動作 . ? 較大的高次諧波電流 (數(shù)十安培或更大 )能顯著地延緩潛供電流的熄滅 ,導(dǎo)致單相重合閘失敗 ,或不能采用較短的自動重合閘時間 (超高壓長距離輸電線路 ,常采用單相自動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 . ? 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 . ? 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)動作切機(jī) 導(dǎo)致大面積停電 . ? 由于諧波造成保護(hù)誤動曾使青海電網(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)黑啟動初始階段 。 ? 對于輸電系統(tǒng)中的電壓不對稱 (尤其是 不對稱故障引起的 ),目前尚沒有有效的措施加以消除 .! 黑啟動 ? 大面積停電后的系統(tǒng)自恢復(fù)通俗的稱為黑啟動 .所謂黑啟動 .是指整個系統(tǒng)因故障停運(yùn)后 ,不依賴別的網(wǎng)絡(luò)幫助 ,通過系統(tǒng)中具有自啟動能力的發(fā)電機(jī)組啟動 ,帶動無自啟動能力的發(fā)電機(jī)組 ,逐步擴(kuò)大系統(tǒng)恢復(fù)范圍 ,最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)的恢復(fù) . ? 黑啟動電源首選的是水電機(jī)組如抽水蓄能機(jī)組 ,問題是水電機(jī)組一般遠(yuǎn)離負(fù)荷中心 ,需經(jīng)長距離高壓線路接入系統(tǒng) .除了可能會產(chǎn)生線路末端電壓過高以外 ,在 系統(tǒng)黑啟動初始階段還會因線路參數(shù)不對稱引起的系統(tǒng)電壓不對稱 . 三相不對稱超標(biāo)的危害 ? 電力系統(tǒng)三相電壓不對稱給系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來許多不利影響 . ? 電壓不對稱使三相變流器 (直流輸電中的整流和逆變 ,變頻器等 )產(chǎn)生非特征諧振 。 無源濾波器 (PF) 靜止無功補(bǔ)償器 (SVC) 作用 :FCTCR型 SVC可實現(xiàn)從容性到感性無功功率的平滑調(diào)節(jié) ,實現(xiàn)無功和負(fù)序綜合補(bǔ)償 ,平衡不對稱負(fù)荷 . 優(yōu)點(diǎn) :基于斬波控制方式的無功調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)簡單 ,速度較快 . 缺點(diǎn) :基于相控的方式導(dǎo)致電流波形畸變 ,生成大量諧波 。 ? 缺點(diǎn) ? 可靠性不如無源濾波器； ? 價格昂貴 。因此有源濾波器的主電路較多采用電壓源逆變器 (VSC)。 (2) 大電電能質(zhì)量諧波和不對稱的仿真建模 諧波源的建模 : 電氣化鐵道牽引負(fù)載 ,NonVSC FACTS,VSCFACTS,電弧爐等 。 (3) 諧波和負(fù)序在輸電線路上及系統(tǒng)中的傳播特性 (4)電能質(zhì)量 廣域測量理論及其實現(xiàn) (包括傳感器 ,同步測量技術(shù) ,測量點(diǎn)的優(yōu)化 , 隨機(jī)信號處理等 )。 (6) 輸電線路的三相不對稱問題 及 其防治策略(包括 區(qū)域電壓不對稱綜合抑制 )。 (8)在系統(tǒng)含有 諧波和三相 不對稱時的繼電保護(hù)整定算法 . 大容量有源電力濾波器的 關(guān)鍵技術(shù)