无功谐波混合补偿装置及有源滤波的选型与应用介绍
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无功补偿和混合滤波综合补偿系统及其应用摘要:在本文中,将就无功补偿和混合滤波综合补偿系统及其应用进行一定的研究,对稳态补偿性能进行一定的分析,并在系统中对谐振注入式有源滤波拓扑进行了应用。
关键词:无功补偿;混合滤波;综合补偿系统;1 引言在无功补偿装置中,并联电容器根据其所具有的低成本以及较为简单的结构在现今工业系统以及电网中得到了较为广泛应用。
随着近年来自动控制技术、计算机技术以及电力电子技术的发展,部分更为先进的无功补偿装置也得到了开发。
在该种情况下,并联电容器依然是现今无功补偿中非常主流的装置类型。
在该类性补偿装置实际应用中,电容器在特定频率信号下会同电网等效电感产生串联或者并联谐振现象,即我们经常说的谐波谐振。
为了对该种谐振情况进行抑制,一般会通过将电抗器在补偿支路中串接的方式进行应对,该种方式在电抗器电抗率对特定条件进行满足的情况下,能够对一定次数的谐振进行抑制。
而对于该种方式来说,其在对补偿无功需求进行满足的情况下,电感量取值不宜过大,就因此很难对谐振要求的电抗率进行满足。
同时,由于电网等效电感参数运行中会产生一定的波动情况,对此已串联电抗器抑制的性能也将产生一定的下降,甚至部分会因此失去抑制功能。
为了对该种问题进行解决,很多研究都通过有源装置的设置对无源滤波器以及谐波谐振的滤波性能进行抑制,即在整个系统参数发生变化时,保证补偿装置也能够具有较好的补偿性能。
在本研究中,根据某企业13/11次谐波含量偏高的情况为基础,对能对谐波电流产生抑制、且能够满足无功补偿要求的装置进行设计与研究。
2 无功补偿混合滤波综合补偿系统结构图1 结构原理图在该系统中,其有源部分为电压型逆变器,而无源部分则为以多组单调谐滤波器。
由于谐波源为12脉波整流装置,其特征谐波分别为13次以及11次,对此,系统所具有的两条无源支路则分别对这两条谐波电流产生抑制作用。
而其中有源的部分,则通过基波串联谐振电路以及耦合变压器以并联的方式对串联谐振有源滤波器进行了构成,且整个装置同电网实现并联。
浅谈无功补偿 SVG装置及谐波治理设备的实际应用特变电工新疆新能源股份有限公司新疆乌鲁木齐830011摘要:在现代工业工程中,变频调速、电焊设备、数控机床、电子控制设备、直流传动设备以及电泳设备等各种非线性负载自动化设备均已得到广泛的使用。
本文对SVG技术的理论进行详细说明,阐述了SVG技术在电力系统中的应用,并对系统的谐波处理方法进行讨论,评估SVG装置及其谐波治理设备的运行状况和经济效益。
关键词:无功补偿;谐波治理;SVG装置引言当前,我国电网效率较低;电力系统的平稳运转,是我国国民经济和社会发展的重要保证。
整流器、数控机床、直流传动以及电泳仪等多款不同的自动化设备,在电力行业均得到推广使用。
这些设备不仅为制造提供了便利,而且对电能的品质也造成了越来越多的影响,其中的原因有:电力因数降低,无形中浪费较多的电能,谐波污染,使电压大幅度波动,电路不稳,造成设备损坏和事故,从而对工厂的正常运转造成不利的后果。
1 SVG的工作原理1.1工作原理在进行电力系统的调峰时,采用了无功补偿技术对电网的谐波进行了有效的控制,SVG是一种静态的无功发电机,在电力系统的无功功率控制和谐波控制方面具有重要的地位,SVG是一种新型的谐波补偿技术,它是根据一代(机械静态补偿装置)和二代(电抗器)的谐波处理技术发展而来,它的主要部件是三相电压倒相器,利用三相电压逆变器来实现对输出的电压进行控制,调整幅度以保证输出的功率品质,并根据幅度的变化来进行感应或输出。
在电网中采用并联桥型换相,利用电抗器可以调整交流输出的电压幅度和相位,从而有效地消除无功电流,从而对电网进行无功补偿。
SVG技术在电网中的运用分为三大类型:空载运行模式、容性运行模式、感性运行模式,其中 SVG既不会吸收也不会释放无功。
电容工作方式中有一次提前电流I1,它是用持续的方式来调整SVG的无功的;感应操作方式中有一个延迟电流I2,SVG所吸收的无功可以被持续地进行控制。
电力系统无功补偿及谐波滤波技术研究摘要:电力系统中的无功补偿和谐波滤波技术是重要的电能质量控制手段。
本文将就电力系统中无功补偿技术和谐波滤波技术进行研究,分析其原理、应用和最新发展。
引言:随着电力系统的不断发展和供电质量要求的提高,无功补偿和谐波滤波技术在电力系统中扮演着重要的角色。
如何有效地进行无功补偿和谐波滤波,已成为电力系统领域内的热点问题。
本文对无功补偿和谐波滤波技术进行研究和分析,旨在为电力系统设计和运维提供参考。
一、无功补偿技术研究1. 无功补偿技术的原理和分类无功补偿技术是通过改变电力系统中负载的无功功率来实现无功功率的平衡。
主要包括静态无功补偿设备(如电容器、电感器、静态无功发生器等)和动态无功补偿设备(如STATCOM、SVC等)。
通过对各种无功补偿设备的工作原理、特点和适用范围进行研究,可以为电力系统的无功补偿提供技术支持。
2. 无功补偿技术在电力系统中的应用无功补偿技术广泛应用于电力系统中,其主要目的是提高电力系统的功率因数、降低输电损耗、改善电压质量等。
在不同的电力系统中,根据系统的需求和运行特点,选择合适的无功补偿技术能够提高系统的稳定性和可靠性。
3. 无功补偿技术的最新发展随着电力系统的智能化发展,无功补偿技术也不断升级和更新。
目前,一些新型的无功补偿设备如电力电子补偿器(DSTATCOM)、多功能无功补偿器(MVAR)等,已经成为电力系统无功补偿的新方向。
此外,通过与电力系统的自动化和通信技术相结合,实现对无功补偿设备的智能化控制和管理,既提高了无功补偿的精度,又降低了维护成本。
二、谐波滤波技术研究1. 谐波滤波技术的原理和分类谐波滤波技术是通过对电力系统中的谐波进行滤除,使谐波电压和电流的失真程度降低。
常见的谐波滤波器包括被动滤波器、主动滤波器和混合滤波器。
通过对各种谐波滤波器的特点和适用范围进行研究,可以为电力系统的谐波控制提供技术支持。
2. 谐波滤波技术在电力系统中的应用谐波滤波技术广泛应用于电力系统中,其主要目的是降低谐波对电力系统的影响,提高电能质量。
无功功率补偿、谐波治理等技术的应用众所周知, 利用无功功率补偿技术来挖掘现有电力资源的潜力, 是一种能够迅速见效的、切实可行的措施之一, 同时也能够节约大量的电力能源。
1.无功功率补偿技术应用方案的确定1.1无功功率补偿的概念1.1.1无功功率和有功功率一样是输配电网中不可缺少的组成部分, 无功功率对供电系统负载系统的正常运行是十分重要的、也是必需的。
1.1.2由于电网中存在大量的感性负载, 所以就需要供电部门提供足够的无功功率。
如果这些无功功率都有发电机(厂)发出并通过长距离的输电线路传送到所需的地方, 这显然是不合理、不经济的, 实际上也是不可能的。
而合理的也是最有效的方法就是在需要无功功率的地方或附近产生(发出)无功功率, 即无功功率补偿。
1.2无功功率补偿的作用1.2.1由于无功功率的存在, 对电网也会带来不利的影响, 主要表现在以下方面:(1) 无功功率的增加, 导致电流的增大和视在功率的增加, 从而使发电机、变压器、起动及控制设备和导线等电气设备容量的增加。
(2) 供电设备及线路损耗增加。
(3) 变压器及线路的电压降增大, 使供电网电压产生波动。
在电网中, 有功功率的波动一般对电网电压的影响较小, 电网电压的波动主要是无功功率的波动引起的。
如果是冲击性无功功率负载, 还会使电网产生剧烈的波动, 甚至发生事故。
1.2.2无功功率补偿的作用就是要尽量减少无功功率对电网的影响。
其作用主要有:(1) 提高供电系统及负载的功率因数, 降低输电线路及用电设备的容量和负荷, 减少功率消耗。
(2) 稳定用电端及电网的电压, 提高供电质量, 增加输电系统的稳定性, 提高输电能力。
(3) 平衡三相负荷, 减少无功功率对电网的冲击。
1.3无功功率补偿的方法随着电力电子控制技术和计算机应用技术的逐步成熟, 用于无功功率补偿的方法日益增多, 且补偿效果也越来越明显, 其带来的经济效益和社会效益也是巨大的。
1.3.1同步调相机同步调相机是早期的无功功率补偿方法, 已实际应用数十年, 在电压和无功功率控制中发挥了非常重要的作用, 同步调相机不仅能补偿固定的无功功率, 对变化的无功功率也能进行动态的连续的补偿, 而且对于容性、感性无功功率均能起到补偿的作用。
电力有源滤波器谐波提取技术的设计与应用电力有源滤波器是现代电力电子技术中常用的一种电路。
在电力系统中,谐波是不可避免的,但它们会影响电力系统的稳定性和运行效率。
因此,采用电力有源滤波器去除谐波已成为电力系统中重要的技术手段之一。
电力有源滤波器能够通过控制逆变器的输出电压和电流相位,实现对电网电流中的谐波进行抑制。
这种电路通过制定合适的控制策略,能够在一定程度上去除谐波,达到滤波效果,同时只消耗被补偿谐波的电流,不影响基波电流的传输。
相比于传统的无源滤波技术,电力有源滤波器的滤波效果更好,运行更稳定。
电力有源滤波器谐波提取技术的设计与应用主要包括以下步骤:第一步,确定滤波器的调制框架和控制策略。
有源滤波器的控制策略有许多种,一般有单独控制、同步控制和分布式控制等方法。
在选择控制策略时,需要考虑电力系统的实际情况,比如电网的电压、负载电流等因素。
第二步,选取合适的滤波器拓扑结构。
电力有源滤波器有多种拓扑结构可供选择,如LC 滤波器、LCL 滤波器、双穿越桥等。
不同的拓扑结构在滤波效果、控制复杂度和成本等方面存在差异,要根据实际情况进行选择。
第三步,设计电路参数和控制算法。
这一步需要根据滤波器的拓扑结构和控制策略,综合考虑电路参数的选择和控制算法的设计。
电路参数包括电容器的容值、电感的感值等,而控制算法则包括相位锁定环路、电流控制环路等等。
第四步,进行算法仿真和实验验证。
在设计完成后,需要进行电路仿真和实验验证,以验证设计效果的正确性和可行性。
对于仿真,可以利用专业软件进行模拟计算,而在实验验证时,需要搭建相应的实验平台,进行控制算法的实现和滤波效果的测试。
在电力系统中,通过采用电力有源滤波器这种滤波技术,能够有效降低谐波对电网和电气设备的危害,提高电力系统的能源利用效率和稳定性。
随着电力电子技术的不断发展和完善,电力有源滤波器在电力系统中的应用前景也将越来越广阔。
无功补偿谐波治理方案及元器件的选取无功补偿和谐波治理是电力系统中重要的技术手段,可以提高系统的稳定性和质量。
在设计无功补偿和谐波治理方案时,合理选择元器件也是非常重要的。
本文将从无功补偿和谐波治理的概念和原理、方案设计方法以及元器件选取等方面进行详细介绍。
一、无功补偿和谐波治理的概念和原理无功补偿是指通过对系统的无功功率进行调整,使系统的功率因数达到设定值或最优化,以提高电网供电质量。
无功补偿可以通过并联电容等被动补偿器件或静态无功发生器等主动补偿器件来实现。
谐波治理是指通过对系统中谐波电流进行限制和补偿,使系统中的谐波电流得到有效控制,在规定范围内满足电网质量指标。
谐波治理可以通过电容滤波器、谐波阻抗器、有源滤波器等措施来实现。
二、无功补偿和谐波治理方案的设计方法1.首先,需要进行系统的无功功率和谐波现象的测量和分析,明确系统的无功补偿和谐波治理的需求。
2.根据系统的需求,选择合适的无功补偿和谐波治理方案。
对于无功补偿,可以选择并联电容或静态无功发生器;对于谐波治理,可以选择电容滤波器、谐波阻抗器或有源滤波器等。
3.进行方案的设计和优化。
根据系统的电气参数和负荷特性,计算出无功补偿和谐波治理所需的容量和参数。
4.进行方案的实施和调试。
按照设计方案选择合适的元器件进行安装和连接,然后通过实时监测和调试来优化方案的性能。
对于无功补偿,常用的元器件有并联电容和静态无功发生器。
并联电容是一种被动无功补偿元器件,通过对系统并联一个合适容量的电容器,可以提高系统的功率因数。
选择并联电容时,需考虑系统的功率因数调整范围、负载变化情况以及电容器的耐压等参数。
静态无功发生器是一种主动无功补偿元器件,其通过控制器控制逆变器的开关状态,输出可控无功功率。
选择静态无功发生器时,需考虑系统的无功补偿需求、控制精度以及逆变器的功率容量等参数。
对于谐波治理,常用的元器件有电容滤波器、谐波阻抗器和有源滤波器等。
电容滤波器是一种被动谐波治理元器件,通过串联电容器来滤除谐波电流。
无功补偿技术在电力系统谐波滤波中的应用随着现代社会对电力需求的不断增长,电力系统中的谐波问题也变得日益突出。
谐波对电力设备和电网的稳定运行造成了严重的影响,因此需要采取有效的措施对谐波进行滤波。
在电力系统谐波滤波中,无功补偿技术被广泛应用,本文将探讨无功补偿技术在电力系统谐波滤波中的应用。
一、无功补偿技术概述无功补偿技术是一种通过无功电流和电压来实现电力系统功率平衡的技术。
它将电力系统中的无功功率进行制备或吸收,从而减少谐波对电力系统的影响。
常见的无功补偿技术包括静态无功补偿装置(SVC)、静态同步补偿装置(STATCOM)和动态无功补偿装置(DSTATCOM)等。
二、无功补偿技术在电力系统中的作用无功补偿技术在电力系统中具有多种作用。
首先,它可以提供无功功率,使得电力系统的功率因数接近于1。
其次,它可以改善电力系统的电压稳定性,避免电压波动对负载设备的损坏。
此外,无功补偿技术还可以减少谐波电流在电网中的流动,从而减小谐波对电力设备的影响。
三、无功补偿技术在谐波滤波中的应用1. 无功补偿技术能够对电力系统中的谐波电流进行补偿。
基于谐波理论,通过无功补偿装置产生的无功电流与谐波电流相互抵消,从而起到滤波的效果。
这种方式既可以有效地减小谐波电流的幅值,又可以降低谐波电流对电力设备的影响。
2. 通过无功补偿技术,可以对电力系统中的谐波电压进行控制。
谐波电压是谐波电流通过电力设备引起的,通过通过相应的无功补偿装置可以制备或吸收谐波电压,从而减小谐波电压的波动,降低对负载设备的影响。
3. 结合无功补偿技术与滤波器的使用,能够同时对电力系统中的谐波电流和谐波电压进行补偿和滤波。
无功补偿装置通过制备或吸收无功功率,使得电力系统功率因数接近于1,同时通过与滤波器相结合,对谐波电流和谐波电压进行补偿和滤波,从而实现对电力系统中谐波的全面控制。
四、无功补偿技术的应用案例1. 在工业生产中,无功补偿技术广泛应用于大型电动机的起动和运行过程中。
介绍有源滤波器是什么?如何正确选择合理的谐波治理方案有源滤波器优缺点:优点:可动态滤除各次谐波,对系统内的谐波能够完全吸收;不会产生谐振。
缺点:造价太高;受硬件限制,在大容量场合无法使用:有源滤波容量单套不超过100KV A,目前最高适用电网电压不超过690V。
首先我们先了解一下有源滤波器是什么?工作原理是什么?参数型号怎么选?也提供相应的图片:有源滤波器之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功。
有源滤波器基本原理:有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。
它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。
指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。
型号参数:1.额定工作电压:380V/220V,50Hz2.额定谐波补偿容量:50A/100A/150A/200A3.整机功耗:小于容量的3%4.抑制谐波效果:达到国标要求,稳态THD可降低至5%以下5.额定绝缘电压:3000V AC,2500V DC如何正确选择合理的谐波治理方案(谐波治理三种方案的比较分析)谐波治理的目的包括:1. 满足电力公司对谐波电流发射的限制要求;2. 释放变压器的有效容量,提高变压器的效率;3. 提高配电系统(包括无功补偿装置、继电保护器、电缆等)的可靠性;4. 为企业内的各类设备提供质量优良的电能,保证制造系统的稳定运行。