无功补偿与谐波治理方案.doc

无功补偿与谐波治理方案一、前言本学期,苏州 XXX 电力公司为我们开设了《电能需求侧管理》与《电能质量分析与控制》两门课程。通过对相关课程的学****以及对网络与图书馆相关资料的学****了解,我对电能质量及相关方面有了更深认识。在供电系统中,为了节能降损、提高电压质量和电网经济运行水平,经常采用各种无功补偿装置。近年来,配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉、各种电力电子设备以及电气化铁路大量应用。这些负荷大都具有非线性、冲击性和不平衡性的特点,在运行中会产生大量谐波。这些谐波对无功补偿装置造成了严重影响。在供电系统中,对于某次谐波,作为无功补偿用的并联电容器若与呈感性的系统电抗发生谐振,则会出现过电压而造成危害。当无功补偿装置运行地点的谐波比较严重时, 电压、电流波形会有很大畸变,电容器投切控制信号的传输就会受到影响,从而有可能引起装置的误动或拒动。另一方面,并联电容器对电网谐波的影响也很大。若电容器容抗和系统感抗配合不恰当,将会造成电网谐波电压和电流的严重放大,给电容器本身带来极大损伤。可见,无功补偿与谐波治理两者关系密切。产生谐波的装置大都是消耗基波无功功率的装置;治理谐波的装置通常也是补偿无功的装置。因此,为了寻求能同时实现无功补偿和谐波治理的装置,就必须将二者结合起来进行研究。二、何为谐波电力系统中除基本波(50/60Hz) 外,任一周期性讯号,都称为谐波。“谐波”一词起源于声学。有关谐波的数学分析在 18世纪和 19世纪已经奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析的方法至今仍被广泛应用。电力系统的谐波问题早在 20世纪 20年代和 30年代就引起了人们的注意。到了 50年代和60 年代,由于高压直流输电技术的发展,发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。 70 年代以来,由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,谐波所造成的危害也 1 日趋严重。谐波研究的意义,是因为谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。对于电力系统外部,谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰三、无功补偿无功补偿应包含对基波无功功补偿和对谐波无功功率的补偿。无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此,粗略地说,为了输送有功功率,就要求送电端和受电端的电压有一相位差,这在相当宽的范围内可以实现;而为了输送无功功率,则要求两端电压有一幅值差,这只能在很窄的范围内实现。不仅大多数网络元件消耗无功功率,大多数负载也需要消耗无功功率。网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然,这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的,通常也是不可能的。合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率,这就是无功补偿。四、无功补偿的原理无功补偿,补偿的是系统提供的无功分量。一般情况下,电力公司或者电力局对某个工矿企业进行功率因数的考察,要求该企业的功率因数要达到 或者 以上之类。那么这个考核点在什么地方呢?一般都是在变