电力系统电压调整和无功功率控制技术

电力系统自动化

电力系统电压调整和无功功率控制技术

第四章 电力系统电压调整和无功功率控制技术

频率调整

1全系统频率相同

电压调整

1电压水平各点不同 2调发电机、调相机、电容器和 静止补偿器等 3不消耗能源 ，但无功功率消耗 量远大于有功功率 4电压控制分散进行

2调发电机

3消耗能源 4集中控制 5调进汽量

5调节手段多种多样

第一节 电力系统电压控制的意义

电压和频率一样，都是电能质量的重要指标。 电压降低的不良影响： 1. 减少发电机所发有功功率。

EU P = q sin e x U =E -jIx q

电压降低时，输出电磁功率就会减小；转子加 速，功角增大；电压降低，空载电动势不变， 电流增大。

2.

3. 4. 5. 6.

异步电动机的转差率将增大，电流也将增大，温升将 增加；某些电动机驱动的生产机械转矩与转速高次方 成正比，所以当转差增大、转速下降时，其输出功率 将迅速减少。 电动机的启动过程将大为增加，启动过程温度过高。 电压偏高，将加速电气设备的绝缘老化，影响电动机 的使用寿命。 电炉等电热设备的发热量与电压平方成正比。 对电力系统本身也有影响：损耗增加；危及电力系统 运行的稳定性；绝缘损坏；增加电晕损耗。

第二节 电力系统的无功功率平衡与电压的关系

无功功率平衡，即 QG QD QL 电源无功功率：

QG QGi QC1 QC 2 QC 3

Q Gi ：发电机供应的无功功率 Q C1 ：调相机供应的无功功率

QC2 ： 并联电容器供应的无功功率

QC3 ： 静止补偿器供应的无功功率

第二节 电力系统的无功功率平衡与电压的关系

无功功率损耗：

QL

QT Q X QB

QT ：变压器中的无功功率损耗（属感性） Q X ：线路电抗中的无功功率损耗（属感性）

Q B ：线路电纳中的无功功率损耗（属容性）

负荷所消耗的无功功率 QD按负荷的功率因数计算

第二节 电力系统的无功功率平衡与电压的关系

电力系统无功功率平衡与电压水平有着密切的关系

改变发电机 的励磁电流

U UG - U

QD X U = UN

取决于网络参数 和无功功率

UG

U

PD j QD

UG

jX

U

起始状态无功功率平衡：

Xd

PD j QD

YD

QG QD QL

且 U UN

Eq

图 4-1 电力系统接线图

第二节 电力系统的无功功率平衡与电压的关系

Q

2

2

'

1

'

1

Eq

C

A

'

jI X

U

A

o

U A U A

U

U

图4-3 电力系统向量图

I

图4-2 电力系统和无功功率电压的静态特 性

第二节 电力系统的无功功率平衡与电压的关系

由电力系统送至负荷无功功率的无功电压特性曲线可以由如下方法获得。 由