无功补偿技术的应用研究_开题报告

一、文献综述

在电力系统中，异步电动机和变压器等设备要消耗大量的无功功率。这些无功功率如果不能及时地得到补偿的话，会对电网的安全、稳定运行产生不利影响:首先，无功功率的增加会导致电流的增大，这不仅使设备及线路的损耗增加，而且还会威胁到设备的安全运行；另外，电流和视在功率的增大也会导致发电机、变压器及其他电气设备容量的增加，同时，电力用户的启动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大，这使电网的经济运行大打折扣；另外，无功储备的不足会导致电网电压水平的降低。如果是冲击性的无功功率的负载，还会使电压产生剧烈的波动，例如电弧炉、轧钢机等大型设备会产生频繁的无功功率冲击，使电网的供电质量更加恶化。

随着经济的发展，人们对电能质量的要求越来越高，而保持适量的无功裕度是电网安全、稳定、经济运行的重要保障。鉴于以上所述种种危害，如何快速有效地补偿电力系统中的无功负荷，是相关科研人员正在研究和亟待解决的问题。

传统的无功功率动态补偿系统是同步调相机(synchronous compensator)。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不同情况下，可以分别发出不同大小的容性或感性无功功率。自20实际20年代以来几十年中，同步调相机在电力系统无功功率控制中一度发挥着主要作用。然而，由于它是旋转点击，因此损耗和噪声都较大，运行维护复杂，而且响应速度慢，在很多情况下己无法适应快速无功功率控制的要求。所以80年代以来，同步调相机开始逐渐被静止型无功补偿系统(static var compensator)所取代，目前有些国家甚至不再使用同步调相机。

随着近代电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，无功补偿技术也随之发展。晶闸管的出现标志着电力电子技术的诞生，以此为起点，新型的电力电子器件不断问世，由此引发了众多行业的变革，也给无功补偿技术带来了新的发展契机。使用晶闸管组成的交流无触点开关作为投切电容器的开关，因为晶阐管的开关响应时间在微秒级，所以能够实现零电压投切，提高了电容器使用的可靠性和电力系统的稳定性。

近30年来，由于高压远距离输电系统的发展，电网中无功功率的消耗也日益增大。低压电网中，随着居民生活水平的提高和家用电器的普及，以及小工业用户的增多，电网的功率因数大都比较低，尤其是电力电子系统的应用日益广泛，而大多数电力电子系统的功率因素比较低，造成电网供电质量下降，也给电网带来额外负担，因此，利用无功补偿技术提高供电质量正成为当前世界各国电力设计及决策人员的共识，无功补偿系统成为一个输电、变电、供电不可缺少的环节。现在，美国电力主网设备的功率因数己接近于1，原苏联法律规定功率因数应大于0.92，日本等国还建立了全国性的无功管理委员会，研究无功补偿技术。从实际情况看，世界上工业比较发达的国家，其电网功率因数都比较高。

目前，我国电网的功率因数普遍较低，造成了电网线损较大。配电网中存在着较多的感性负荷，电动机消耗的电能占全国用电量的70%以上，而大部分的电动机由于设计和使用上的原因其功率因数往往偏低，一般只有0. 7左右。这些感性负载在运行时需要吸收大量的无功功率来保持系统的功率平衡。另外，随着现代电力电子技术的发展，各种电力电子系统，尤其是大功率变流、变频系统在电力系统的广泛应用给工业和电力企业的电能变换带来巨大方便，并在工业生产过程中得到了广泛的应用，有些甚至己成为大型工矿企业的关键环节。但这些系统功率因数往往很低，给电网带来额外负担并影响供电质量。为保证发电机的出力效率，通常系统电源只提供少量的无功功率，大量的无功功率需要在各级变(配)电站(所)进行补偿。大力提高电网功率因数，降低线损，节约能源，挖掘发电设备的潜力，是当前电力网发展的趋势。

二、^范文提纲

1  绪论

1.1  课题的背景及意义

1.2  国内外研究和发展动态

1.2.1  国内外无功补偿技术应用概况

1.2.2  无功补偿技术发展方向

1.3  ^范文主要工作

2  无功补偿简介

2.1  无功补偿的工作原理

2.2  无功补偿的方法

2.2.1 变电站补偿

2.2.2 输电线路补偿

2.2.3 随机补偿

2.2.4 随器补偿

2.2.5 跟踪补偿

3  无功补偿设计与装置

3.1  无功补偿装置

3.1.1  无功补偿电容器

3.1.2  静止无功发生器

3.2  无功补偿容量的选择

4  无功补偿应用研究

4.1  无功补偿装置的应用

4.2  无功补偿效果分析

4.2.1 10 kV 、110 kV 电压通过变压器抽头调整

4.2.2 电容器移动后是否存在谐波异常放大

4.2.3 结果分析

5  结   论

三、参考文献

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