基于软开关的无功补偿技术（论文）资料.doc

经典文档 下载后可编辑复制 PAGE \* MERGEFORMAT - 42 - 引言 补偿技术一直备受人们关注。无功补偿有很多方法,主要有同步调相机；静止无功补偿器SVC(staticvarcompensator)；静止无功发生器SVG(staticvargenerator)；功率因数校正装置PFC(powfactorcorrector)；既可以治理谐波又可以进行无功补偿的有源滤波装APF(activepowerfilter) 和并联电容器。 在这些无功补偿方案中,同步调相机由于其本身所固有的缺点(噪声大,损耗大)已经过时；SVG虽然具有各种优越的性能,但它控制复杂,价格昂贵,短期内难以在我国电力系统推广使用；PFC是针对某一种拓扑的改进(一般是整流器),是针对新产品开发的方案,不是单独对电网的；APF一般说来控制比较复杂,且价格也比较昂贵,因此我国现行使用的无功补偿装置主要是并联投切电容器和晶闸管控制电抗器与固定电容的组合。 用投切电容方式进行无功补偿,由于电容的投切是分级进行的,故产生的补偿电流也是阶跃式的,一段运行期内(例如白天和夜间)不是过补偿就是欠补偿,无法使电网无功功率得到恰当的实时补偿。另外,目前电容的投切多采用MSC,开关是机械式交流接触器,其接点间容易拉弧粘连,工作寿命短,响应速度慢,且投切过程还对系统产生冲击电流和冲击电压。一些电容投切装置改用无触点的固态继电器,但它成本高,在流过大补偿电流时将产生较大的额外损耗。 软开关切投技术的引用使得电容补偿变为可调，不仅减少了频繁投切同时避免了切投时对电网与电容的冲击，且使开关使用寿命从电寿命上升到机械寿命，二者相差可达10 倍以上。无论是经济性还是实用性,都有广阔的前景。 绪论 近年来,随着全球工业话进程的不断加快,对地球环境的污染和破坏也空前加剧.维持,在全世界范围内掀起了环境保护的热潮.电力系统也是一种“环境”，也面临着污染，公用电网中的谐波电流和电压就是对电网环境的污染。 人们对有功功率的理解非常容易,而要深刻认识无功功率却不是轻而易举的。 1.1 研究意义 电网中电力设备大多是根据电磁感应原理工作的，他们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量消耗，仅在用电负荷与电源之间往复交换，由于这种交换功率不对外做功，因此称为无功功率。无功功率反映了内部与外部往返交换能量的情况，但是它并不像有功功率那样表示点位时间所做的平均功率。 电网中无功功率的作用很大，电动机需要从电源吸取的无功功率来建立和维持旋转磁场以使得正常运转；变压器需要无功功率通过一次绕组建立和维持交变磁场才能在二次绕组感应出电压。因此，点感性用电设备不但需要从电源取得有功功率，还需要从电源取得无功功率才能满足运行的要求。 在正弦电路中，无功功率的概念是非常清楚的，而在含有谐波时，至今尚无获得公认的无功功率定义。但是，对无功功率这一概念的重要性，对无功补偿的重要性的认识，却是一致的。无功补偿应该包含对基波无功功率的补偿和对谐波无功功率的补偿。 无功功率对供电系统和负载的运行都是十分重要的。电网系统中实际负载,不可能为纯容性负载或者纯感性负载,一般都是混合性负载,这样电流在通过它们的时候，就有无功功率，此时的功率因素小于1，即无功功率不足。 如果电网中无功功率不足，导致用电设备没有足够的无功功率来建立和维持正常的电磁场，就会造成设备端电压下降，不能保证电力设备在额定的技术参数下工作，从而影响用电设备的正常运行，产生有害影响。例如： 1.降低有功功率，使得电力系统内的电器设备容量不能得到充分利用。 2.增加输、配电线路中的有功功率和电能损耗。 3.使线路的电压损失增大。 原国家电力公司在《供电所线损管理办法》（国电农[1999]652号文)中规定:农村生活和农业线路功率因素不小于0.85;工业、农副业专用线路功率因素不小于0.90；为了鼓励用电单位提高功率因素，国家规定了功率因素调整电费的方法。变压器容量在315 KVA及以上容量的工业客户的功率因素标准为0.90；变压器容量在100~315KVA的工业客户功率因素标准为0.85；变压器容量在100KVA及以上的农业客户功率因素标准为0.80 。当客户月用电平均功率因素高于标准值时，以减少电费的形式进行奖励，功率因素越高，奖励的比例越大。反之，功率因素低于标准值，将以增加电费的形式进行惩罚，功率因素越低，惩罚的比例越大，上交电费就越多。因此必须进行无功补偿。 1.2 研究现状 无功补偿有很多方法,主要有同步调相机；静止无功补偿器SVC (staticvarcompens ator )；静止无功发生器SVG(staticvargenerator)；功率