第四章 电力系统运行状况的优化和调整.ppt

基本概念： 电力系统无功功率平衡，电压中枢点，调压方式，调压措施；频率调整，有功功率平衡，有功功率-频率静态特性，频率的一次调整，频率的二次调整。
重点：电力系统无功功率平衡，中枢点电压的调整方式及调整措施；有功功率平衡及其对系统频率的影响，频率的一次调整和二次调整过程
难点：电压调整的分析计算；频率的一次调整和二次调整过程
第四章 电力系统运行状况的优化和调整
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第一节 电力系统无功功率的平衡和电压调整
电压偏移的影响
电力系统的电压需要经常调整。由于电压偏移过大时，会影响工农业生产产品的质量和产量，损坏设备，甚至引起系统性的“电压崩溃”，造成大面积停电。
影响电力系统电压的主要因素是无功功率。
无功功率与电压的关系
所谓优化，是指对系统中有功功率和无功功率的优化分配。
所谓调整，是指调整系统中的电压和频率
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2、变压器的无功功率损耗
变压器中的无功功率损耗分两部分，即励磁支路损耗和绕组漏抗中损耗。其中励磁支路损耗的百分值基本上等于空载电流的百分值，约为1％一2％；绕组漏抗中损耗,在变压器满载时，基本上等于短路电压UK的百分值，约为10％。
一、电力系统 无功功率的平衡
（一）、无功功率负荷和无功功率损耗
1、无功功率负荷 无功功率负荷是以滞后功率因数运行的用电设备（主要是异步电动机，特别是当异步电动机轻载时，所吸收的无功功率较多。 ）所吸收的无功功率。一般综合负荷的功率因数为06-09。
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电力线路的无功损耗也分两部分：并联电纳和串联电抗中的无功功率损耗。
并联电纳中的无功损耗又称充电损耗，与电力线路电压的平方成正比，呈容性。
串联电抗中的无功功率与负荷电流的平方成正比，呈感性。
对线路不长，长度不超过100Km，电压等级为220Kv电力线路，线路将消耗感性无功功率；
对线路较长，其长度为300Km左右时，对220Kv电力线路，线路基本上既不消耗感性无功功率也不消耗容性无功功率，呈电阻性；
线路大于300Km时，线路为电容性的。
3、电力线路的无功损耗
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（二）无功功率电源
电力系统的无功功率电源包括发电机、调相机、并联电容器和静止补偿器等。
1、发电机
发电机在额定状态下运行时，可发出无功功率：
图4-1 发电机的P-Q极限
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当系统中无功电源不足，而有功备用容量又较充足时，可利用靠近负荷中心的发电机降低功率因数运行，多发无功功率以提高电力系统的电压水平。但是发电机的运行点不应越出P-Q极限曲线的范围。
发电机供给的无功不是无限可调的
2 同步补偿机（调相机）
它是专门用来生产无功功率的一种同步电机。在过励磁、欠励磁的不同情况下，它可分别发出或吸收感性无功功率。而且，只要改变它的励磁，就可以平滑地调节无功功率输出，单机容量也可以做得较大。通常，它可以直接装设在用户附近就近供应无功功率，从而减少输送过程中的损耗。但由于它是旋转电机，故有功功率损耗较大。
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静电电容器可按三角形和星形接法连接在变电所母线上。它供给的无功功率QC值与所在节点电压的平方成正比，即：
缺点：电容器的无功功率调节性能比较差。
优点：静电电容器的装设容量可大可小，既可集中使 用，又可以分散安装。且电容器每单位容量的投资费用较小，运行时功率损耗亦较小，维护也较方便。
3、并联电容器
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4 静止补偿器
静止补偿器是20世纪60年代起发展起来的一种新型可控的静止无功补偿装置，它简称为SVC