电力系统的无功功率电源.docx
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电力系统的无功功率电源
电力系统的无功功率电源
1、同步发电机
设隐机发电机连在无限大容量系统的母线上,不计电阻,如下图:
若不变,则OB的长度可以按一定比例代表额定视在功率SN:
SN=UGNIN,OB∝INXd∝IN∝SN。
因此,OC的长度可以按一定比例代表额定有功功率PN。
当改变cosφ运行时,发电机要受到四个约束条件的限制:
(1)定子温升:
I定子→S
(2)原动机功率PN
(3)转子绕组温升:
if<=ifn,即Eq<=Eqn
(4)其它:
超前cosφ时的定子端部温升和并列稳定性
因此,发电机发出有功、无功的多少,受到该图的BC和BA的限制。
该图又称为发电机的P-Q运行极限图。
2、同步调相机(SynchronousCondenser)
在过激运行时,同步调相机可以提供感性无功功率;在欠激运行时,可以提供容性无功功率。
调节励磁电流,可以平滑改变调相机的无功功率大小和方向。
例如:
1987年11月投入运行的天津北郊500kV变电所,500/242/15.75kV,在15.75kV侧无出线,连接一台160Mvar的同步调相机。
3、并联电容器(Capacitor)
只能提供感性无功功率:
4、静止无功补偿器(简称为“静补”,staticvarcompensator,SVC)
——主要由晶闸管开关快速控制的电容器和电抗器组成的装置,以提供动态电压支持。
包括:
晶闸管控制电抗器型(thyristorcontrolledreactor,TCR)
晶闸管投切(开关)
电容器型(thyristorswitchedcapacitor,TSC)
饱和电抗器型
(saturatedreactor,SR)
晶闸管控制电抗器型静补、饱和电抗器型静补可以既提供感性无功功率,也提供容性无功功率。
5、静止同步补偿器
静止同步补偿器(StaticSynchronousCompensator,STATCOM),又称为静止无功发生器(StaticVarGenerator,SVG),其主回路主要是由门极可关断晶闸管(GateTurnOffThristor,GTO)组成的电压型逆变器(或电源型流变器)和并联直流电容器构成,是利用逆变器产生无功功率,其输出的电流与系统电压基本无关。
R+jX——变压器的等值阻抗
静止同步补偿器的动态性能远优于同步调相机,启动无冲击,调节连续范围大,响应速度快,损耗小。
直流侧的电容器只是用来维持直流电压,不需要很大容量,因而装置体积小且经济。
6、 可转换静止补偿器(ConvertibleStaticCompensator,CSC)
——由多个同步电压源逆变器构成,可以同时控制2条以上线路潮流(有功、无功)、电压、阻抗和相角,并能实现线路之间功率转换。
CSC被认为是新一代灵活交流输电装置。
7、并联电抗器
8、并联无功补偿设备(装置)
——同步调相机、并联电容器、静止无功补偿器等。
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