電能質(zhì)量分析與控制7電能質(zhì)量控制技術(shù)課件.ppt

《電能質(zhì)量分析與控制7電能質(zhì)量控制技術(shù)課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、7電能質(zhì)量控制技術(shù)7.1概述“控制”——控制、抑制、緩解、減緩、消除傳統(tǒng)電能質(zhì)量：電壓偏差的調(diào)整—無功補償來支撐電壓的穩(wěn)定頻率偏差的調(diào)整—有功的調(diào)整（電廠）三相不平衡的補償—補償、合理分配單相負荷現(xiàn)代電能質(zhì)量：諧波的抑制電壓波動與閃變的控制電壓暫降與短時間中斷的緩解現(xiàn)代電能質(zhì)量的特點是變化快，傳統(tǒng)的方法是很難進行實時的補償或控制，因此現(xiàn)代電能質(zhì)量控制技術(shù)是基于電力電子技術(shù)、蓄能技術(shù)、信息處理技術(shù)發(fā)展起來的。9/16/202117電能質(zhì)量控制技術(shù)電力電子器件：正在向高耐壓、大電流、低損耗及高頻化方向發(fā)展儲能：鉛酸電池、NaS電池、飛輪儲能、超級電容、超導儲能信息處理：檢測、控制、通訊、數(shù)據(jù)共享

2、本章主要內(nèi)容：現(xiàn)代電能質(zhì)量控制技術(shù)：諧波的抑制、電壓波動與閃變的控制、電壓暫降與短時中斷的緩解9/16/202127電能質(zhì)量控制技術(shù)7.2電力諧波抑制技術(shù)一、電源設備與諧波控制發(fā)電機在三相發(fā)電機中，采用星形連接，線電動勢中不出現(xiàn)3次及倍數(shù)次諧波電動勢。凸極同步發(fā)電機采用適當?shù)臉O靴寬度和不均勻的氣隙長度，使氣隙磁場的波形盡可能接近正弦分布。采用短距繞組繞組的分布等采用以上措施后，發(fā)電機的諧波電動勢畸變率小于1（近似理想正弦波）變壓器通過其繞組的巧妙連接，可有效減少某些次數(shù)的諧波。如三角形連接的變壓器可有效消除3次及其倍數(shù)次諧波。電容器的合理配置（避免諧振、放大）9/16/202137電能質(zhì)量控

3、制技術(shù)二、整流設備與諧波控制1、增加整流裝置的脈動數(shù)整流裝置產(chǎn)生的特征諧波電流次數(shù):h=kp±1（k＝1,2,…）p脈動數(shù)當脈動數(shù)增多時，次數(shù)較低、幅度較大的諧波得到消除，諧波源產(chǎn)生的諧波電流將減小。9/16/202147電能質(zhì)量控制技術(shù)2、PWM整流器3、功率因數(shù)及波形校正技術(shù)電流連續(xù)導通模式（CCM）控制電流跟蹤電壓波形，使功率因數(shù)接近1不連續(xù)導通模式（DCM）采用高頻開關(guān)器件控制電流9/16/202157電能質(zhì)量控制技術(shù)三、交流濾波器利用電容與電感形成無源濾波器，能夠有效濾除某次或某些次的諧波。理論上講，當某次諧波濾波器調(diào)諧到該頻率時，濾波器所呈現(xiàn)的阻抗為零，可全部吸收該次諧波。1、單

4、調(diào)諧濾波器單調(diào)諧濾波器通常以需消除的h次諧波頻率為出發(fā)點進行設計。設基波頻率為f1，諧振頻率為：品質(zhì)因數(shù)一般取30~60.9/16/202167電能質(zhì)量控制技術(shù)2.雙調(diào)諧濾波器雙調(diào)諧濾波器是調(diào)諧到兩個串聯(lián)諧振頻率的濾波器串聯(lián)回路調(diào)諧頻率：并聯(lián)回路調(diào)諧頻率：一般取串、并調(diào)諧頻率相等9/16/202177電能質(zhì)量控制技術(shù)雙調(diào)諧濾波器的無功補償在工頻頻率點，串聯(lián)回路呈容性，并聯(lián)回路呈感性，無功由串聯(lián)回路電容實現(xiàn)，忽略并聯(lián)回路的感性影響，有：特點：兩個串聯(lián)諧振點，1個并聯(lián)諧振點構(gòu)成復雜、調(diào)諧困難9/16/202187電能質(zhì)量控制技術(shù)3、二階減幅濾波器二階減幅濾波器是在實際工程中應用最廣泛的高通濾波器

5、，用于吸收某次及以上的各次諧波截止頻率結(jié)構(gòu)參數(shù)：品質(zhì)因數(shù)：一般取0.7~1.4濾波器工程設計原則：濾除諧波無功補償?shù)囊笥捎谙到y(tǒng)阻抗往往呈現(xiàn)為感性，為防止對調(diào)諧點諧波電流的放大，單調(diào)諧濾波器的調(diào)諧次數(shù)應偏離所要濾除的主要諧波的次數(shù)。一般情況下，可選取調(diào)諧次數(shù)為所要濾除的主要諧波的次數(shù)的0.96~0.98倍。9/16/202197電能質(zhì)量控制技術(shù)四、有源電力濾波器有源電力濾波器采用與交流濾波器完全不同的原理，通過產(chǎn)生與補償諧波形狀一致、相位相反的電流，來抵消非線性負荷產(chǎn)生的諧波電流，以使諧波不流入公共供電回路。即：負荷需要的諧波由補償裝置提供，系統(tǒng)只提供基波電流，達到消除諧波的目的。負荷電流濾

6、波器提供的補償電流濾除諧波無功補償+濾除諧波9/16/2021107電能質(zhì)量控制技術(shù)特點：補償快、動態(tài)性能好、性能穩(wěn)定、體積小、可補償所有諧波。例：9/16/2021117電能質(zhì)量控制技術(shù)7.3電壓波動與閃變的抑制技術(shù)電壓波動與閃變通常由波動性或沖擊性負荷造成，波動與閃變的程度與供電系統(tǒng)短路容量的大小、供電網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)以及負荷的用電特性等有關(guān)一、用電設備特性的改善1、異步電動機啟動方式的改善降壓啟動、自藕變壓器啟動、串接變阻器啟動、軟啟動、采用變頻調(diào)速裝置2、電弧爐特性的改善裝設電抗器對沖擊電流進行限制9/16/2021127電能質(zhì)量控制技術(shù)二、供電能力的提高為大容量波動性負載架設專用線路，一

7、般將大容量波動性負荷用戶接到較高電壓等級的供電系統(tǒng)。采用母線分段或多設配電站的方法將波動性負荷與一般負荷適度隔離。對于易受擾動的靈敏負荷，在其附近安裝一臺電源設備。三、補償措施的采用無功功率的不平衡是電壓波動與閃變的主要原因。因而，具有快速無功功率補償控制功能的裝置能夠?qū)﹄妷翰▌雍烷W變起到很好的抑制作用。9/16/2021137電能質(zhì)量控制技術(shù)1、靜態(tài)無功補償器（SVC）最常用SVC的基本元件為晶閘管控制的電