无功补偿.pdf

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1、漫谈电网的无功补偿漫谈电网的无功补偿作者：张苓阅读：17801780 次上传时间：2005-01-11推荐人：balaba(已传论文 146146 套)简介：简介：在实际电力系统中，异步电动机作为传统的主要负荷使电网产生感性无功电流；电力电子装置大多数功率因数都很低，导致电网中出现大量的无功电流。无功电流产生无功功率，给电网带来额外负担且影响供电质量。因此，无功功率补偿(以下简称无功补偿)就成为保持电网高质量运行的一种主要手段之一，这也是当今电气自动化技术及电力系统研究领域所面临发展的一个重大课题，且正在受到越来越多的关注。关键字：关键字：电网 无功补偿相关站中站：相关站中站：电动机专题目前世

2、界范围内掀起环境保护的热潮，电力系统是一种的特定环境，公用电网中出现的无功功率，是电网本身的运行规律所决定，但它给电网运行带来了许多麻烦。无功功率是一种既不能作有功，但又会在电网中引起损耗，而且又是不能缺少的一种功率。在实际电力系统中，异步电动机作为传统的主要负荷使电网产生感性无功电流；电力电子装置大多数功率因数都很低，导致电网中出现大量的无功电流。无功电流产生无功功率，给电网带来额外负担且影响供电质量。因此，无功功率补偿(以下简称无功补偿)就成为保持电网高质量运行的一种主要手段之一，这也是当今电气自动化技术及电力系统研究领域所面临发展的一个重大课题，且正在受到越来越多的关注。设置无功补偿电容

3、器是补偿无功功率的传统方法，目前在国内外均获广泛应用。电容器与网络感性负荷并联，以并联电容器补偿无功功率具有结构简单、经济方便等优点，但其阻抗是固定的，故不能跟踪负荷无功需求的变化，即不能实现对无功功率的动态补偿。随着电力系统的发展，要求对无功功率进行动态补偿，从而产生了同步调相机(Synchronous Condenser-SC)。它是专门用来产生无功功率的同步电机，在过励磁或欠励磁的情况下，能够分别发出不同大小的容性或感性无功功率。自 20世纪 2、30 年代以来的几十年中，同步调相机在电力系统中作为有源的无功补偿曾一度发挥着主要作用，所以被称为传统的无功动态补偿装置。然而，由于它是旋转电

4、机，运行中的损耗和噪声都比较大，运行维护复杂，而且响应速度慢，难以满足快速动态补偿的要求。20 世纪 70 年代以来，同步调相机开始逐渐被静止型无功补偿装置(Static VarCompensator-SVC)所取代，目前有些国家已不再使用同步调相机。早期的静止无功补偿装置是饱和电抗器(Saturated Reactor-SR)型的，1967 年英国 GEC 公司制成了世界上第一批该型无功补偿装置。饱和电抗器比之同步调相机具有静止、响应速度快等优点；但其铁芯需磁化到饱和状态，因而损耗和噪声还是很大，而且存在非线性电路的一些特殊问题，又不能分相调节以补偿负荷的不平衡，所以未能占据主流。电力电子技

5、术的发展及其在电力系统中的应用，将晶闸管的静止无功补偿装置推上了无功补偿的舞台。1977 年美国 GE 公司首次在实际电力系统中演示运行了晶闸管的静止无功补偿装置。1978 年此类装置投入实际运行。随后，世界各大电气公司都竟相推出了各具特色的系列产品。近 10 多年来，占据了静止无功补偿装置的主导地位。于是静止无功补偿装置(SVC)成了专指使用晶闸管的静止无功补偿装置，包括晶闸管控制电抗器(Thyristor ontrolled Reactor-TCR)和晶闸管投切电容器(Thyistor Switched Capactor-TSC)，以及这两者的混合装置(TCR+TSC)，或者 TCR 与固

6、定电容器(Fixed Capacitor-FC)或机械投切电容器(Mechanically Switched Capacitor-MSC)混合使用的装置(即 TCR+FC、TCR+MSC)等。随着电力电子技术的进一步发展，20 世纪 80 年代以来，一种更为先进的静止型无功补偿装置出现了，这就是采用自换相变流电路的无功补偿，有人称为静止无功发生器(Static Var Generator-SVG)，也有人称其为高级静止无功补偿器(Advanced Static Var Compensator-ASVC)或静止调相器(StaticCondenser-STATCON)。最近，日本和美国已分别有数台 SVG 装置投入实际运行。目前，除对 SVC 和 SVG 的无功补偿进一步的探讨外，人们还研究用于动态无功补偿的其他各种形式的静止变流器，包括赌流型自换相桥式电路，交-交变频电路以及交流斩波电路等，直至最近，美国电力研究院还提出统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller-UPFC)。事实上，SVC、SVG 和 UPEC 都是柔性交流输电系统(Flexible AC Transmission System-FACTS)中的器件。所谓柔性交流输电系统，是 20 世纪 80 年代以来由美国电力研究院提出的一个崭新