无功补偿及其对电力系统电压稳定性影响的分析_开题报告

随着国家经济的发展，电力系统负荷也将逐渐增加，提高用电质量和降损节能将是供电企业目前的工作重点之一。无功功率是影响电压水平及造成电压不稳定的最主要的原因，无功功率不直接作为实际消耗之功，但无功功率的交换将引起发电和输电设备上的电压升降和电能损耗，增加供电设备设施投入和运营成本。而且无功功率在电网中的传输将会降低电压水平，影响电能质量。当系统不能满足负荷所需无功时，则可能会造成电压持续下降，极易导致电压崩溃。电网运行的安全可靠性和经济性是电力系统中最根本的问题，电网无功功率的快速合理调节，对交流电网的电压稳定、系统电压的合理分配、调节及限制电网过电压方面有着十分重要的意义。电力系统的稳定性是电力系统运行要解决的首要问题，一个系统在有扰动或故障状况下能否快速恢复稳定状态而保证系统不发生崩溃决定着系统运行的安全性。因此提高电力系统稳定性是在研究电力系统问题中首先要解决的，这对合理利用能源、提高经济效益具有重要的意义。

在国外，上世纪70 年代以来，随着电力系统向大电网、高电压和远距离输电发展，电压失稳事件在一些国家的电网中多次发生。例如2003年8月14日，美国东北部发生13小时的大面积停电、1987年7月23日，日本东京发生3小时大停事件，连续发生以电网崩溃为特征的电网瓦解事故，导致大面积长时间停电，给社会造成巨大的经济损失和社会生活紊乱。目前大部分西方国家把城市、农村电网是否安装户外无功补偿装置，已成为作为衡量配电网性能的主要指标之一。在日本，配电网系统户外补偿电容器的自动投切率已达86．4％，在美国，许多城市道路旁的电线杆上装有并联电容器组，并采用自动装置控制。

在国内，无功补偿主要采用变电站集中补偿和企业就地补偿两种形式，户外型无功自动补偿系统的研究还在起步阶段。目前主要存在问题是控制规律简单、抗干扰能力差，不能很好的解决无触点开关投切电容的问题，在三相不平衡条件下很难有效的进行无功补偿。同时由于户外工作环境相对恶劣，装置的可靠性和控制精度难以满足现场运行的要求。此外还不具备通讯功能，不能实现全电网的无功优化，不能对全网电能质量进行在线监视以满足现代化电力系统建设的需要。由于我国国民经济的高速发展，电网规模的不断增大，在工业领域大量使用电力机车、工业电弧炉、轧钢机等冲击性负荷，这些冲击性负荷的特点是无功功率变化大且剧烈，功率因数低。低压配电网的电压会由于这些影响而剧烈波动，因而会造成大量线路损耗和恶化电能质量，还会在电力系统中注入了大量的高次谐波，非常严重的影响了系统供电的电能质量。

由于以上这些问题的出现，因而由此也产生了一系列问题：负荷变化的加剧及超高压大电网的形成，要求大量快速响应的可调无功电源来补偿系统所缺无功，以此来调整电压、维持系统无功潮流平衡、减少损耗、提高供电质量和可靠性，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。因此，提高供电的可靠性和电能质量，提高配电网的经济运行水平具有重要的价值，这也是推动电力工业技术进步的要求。电力系统实际运行当中，变压器和异步电动机等设备需要消耗许多的无功功率，这些无功功率要是不能及时的被补偿，就会对稳定运行、电网安全产生许多不利的影响：各输电变电设备的供电能力降低；发电机的有功功率输出受到影响而降低；由于设备在低功率因数下运行而造成电气设备的容量得不到充分发挥；造成电能损耗的增加和线路电压损失增大。此外电网电压水平的降低多半是因为无功储备不足，如果无功功率的负载是冲击性的，电压还可能产生剧烈抖动，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，从而电网的供电质量会遭受到严重影响。

电力系统是一个典型的非线性系统，随着社会的发展，社会对电力的需求不断增加，使现代电力系统大机组、重负荷、超高压远距离输电。大型互联网络的发展，以及对电力系统安全性、经济性及电能质量的高要求，使柔性输电系统技术成为目前电力系统的一个重要的研究领域。传统的无功补偿设备可满足一定范围内的无功补偿要求，但存在响应的速度慢，故障维护困难等缺点．静止无功补偿器(svc)近年来获得了很大发展，己被广泛用于输电系统波阻抗补偿及长距离输电的分段补偿，也大量用于负载无功补偿。它不再采用大容量的电容器，电感器来产生所需无功功率，而是通过电力电子器件的高频开关实现对无功补偿技术质的飞跃，特别适用于中高压电力系统中的动态无功补偿。属于柔性输电技术范畴的现代静止无功发生器(Static VarCompensator)，将传统的静止并联无功补偿装置引入电力电子元件，因此可以使补偿快速而平滑的调节。理想的SVC可以支持所补偿的节点电压接近常数。良好的动，静态调节特性使SVC得到了广泛的应用。随着技术的不断完善及优化，SVC将在电力系统稳定中发挥重要的现实意义。

二、^范文提纲

第l章 绪 论

1.1 问题的提出

1.2无功功率及其对电网电压稳定性影响问题的研究现状

1.3 无功补偿的意义

1.4 无功功率对电力系统电压稳定性的影响

1.5 电力系统发展对无功功率补偿的要求

第2章电压稳定的概述与分析

1.1电压稳定的概述与研究

1.1.1电压稳定的概念及意义

1.1.2电压稳定的分析方法

1.2 SVC的国内外研究现状及其意义

1.2.1 SVC国内外研究现状

1.2.2 SVC的研究意义

第3章SvC的工作原理及其分类

3.1无功功率补偿技术

3.1.1静态无功补偿

3.1.2动态无功补偿

3.2 SVC的工作原理

3.3 SVC的分类及其应用特点

3.3.1固定电容一晶闸管控制电抗型无功补偿器(FC—TCR SVC)

3.3.2机械式投切电容器一晶闸管控制电抗器(MSC—TCR)

3.3.3晶闸管投切电容器一晶闸管控制电抗器(TSC—TCR)

3.3.4不同SVC装置的比较与总结

第4章SVC对系统电压稳定性的影响

4.1静止无功补偿装置对电力系统静态稳定性的影响

4.2静止无功补偿装置对电力系统的动态稳定性影响

4.2.1系统短路故障时SVC对维持电力系统稳定的作用

4.2.2系统断路故障时SVC对维持系统稳定的作用

4.2.3系统负荷突变时SVC对系统稳定性的影响

4.3不同安装地点下SVC对于系统稳定性的影响

第5章结论与展望

致谢

参考文献

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