电力系统的无功功率和电压控制
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浅谈电力系统的无功功率和电压控制作者:张劲松来源:《城市建设理论研究》2013年第31期摘要:由电力系统的供电的典型负荷节点由许多装置所组成。
这种组成随日期、随季节和气候的变化而不同。
通常负荷节点的负荷特性是吸收无功功率的,复合负荷的有功功率和无功功率都是电压幅值的函数。
具有低的滞后功率因数的负荷使传输网络有大的电压降落,因而供电也不经济,对于工业用户,无功功率通常和有功功率一样要计费,这就鼓励企业通过使用并联电容器来提高负荷功率因数。
关键词: 无功功率的传输;高压母线电压;电力系统中图分类号:F470.6 文献标识码:A引言: 经济社会快速发展,要求电力能源的持续供应。
而近年来我国的快速建设和对节能环保的更高要求,需要电力系统更加注重电能质量和经济性。
由于我国的电力生产主要依靠以煤为代表的化石类不可再生资源,电能的节约就意味着资源的节约和碳排放的降低。
因此电力系统要从各个环节着手,减少无功功率损失,提高经济性,其中,电压控制和无功补偿是重要手段。
为了调节无功功率,同时提高电压稳定性,电力系统在发电厂、变电站、用户侧均布置了无功补偿设备。
1.无功功率的传输电力系统的有功功率都是由发电机发出的,经过升压、传输、降压输送给用户使用;而系统的无功功率既可以由发电机发出,也可以通过补偿设备发出。
系统中的感性元件,如异步电动机、输电线路、变压器等都需要消耗无功功率,因此网络中必然存在无功功率的输出。
展示了一个简单系统中功率的传输,中间的阻抗元件既可以理解为线路,又可以理解为变压器。
由于线路(变压器)阻抗的存在,且线路(变压器)两侧系统都难以独自达到功率的平衡,因此在线路传输有功功率的同时,必然存在无功功率的传输与消耗。
考虑Z中的电阻分量,可以得到有功功率与无功功率在传输中的损耗:P=PPN=AQocosotAQ Qu-Q~AQosinct式中,aQ。
为不考虑Z中阻抗分量时的无功消耗;n为线路(变压器)的阻抗角。
电力系统的无功功率和电压调整前言在今天的社会中,电力系统已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分,而电力系统中的无功功率和电压调整则是其最重要的组成部分之一。
无功功率和电压调整可以保证电力系统的正常运行和稳定性,从而保障了人们生活的安全和稳定。
本文将会针对电力系统的无功功率和电压调整进行介绍和分析。
无功功率定义无功功率是指在交流电中由于电容、电感电流的相位与电压不同而引起的电流,它不能转化为机械功或电能的功率。
虽然无功功率不能直接输出,但是在电力系统中同样是非常重要的,因为它能够影响到电力系统的正常稳定运行。
无功功率的作用在电力系统中,无功功率具有很重要的作用。
第一,无功功率能够平衡电力系统中的有功功率,从而保证电力系统的电压和频率的稳定性。
当有功功率的需求增加时,无功功率就会自动地增加以保持电力系统的稳态;而当有功功率的需求减少时,无功功率也会自动地减少。
第二,无功功率还可以改善电力系统的功率因数。
正常情况下,电力系统的功率因数应该在0.8至1之间,但有些设备如电容器和电感器等会使功率因数发生变化。
而通过对无功功率的调整,我们就可以将功率因数调整到正常范围内,从而保证电力系统的正常运行。
无功功率的调整方法一般来说,无功功率的调整主要有以下几种方法:•静态无功发生器。
静态无功发生器是通过静态电子管将直流电分解成交流电来产生无功功率的。
它具有无机械运动、静音、响应快等优点,因此得到了广泛应用。
•动态无功补偿设备。
动态无功补偿设备可以根据负载状况自动调整无功功率,从而保持电网的稳定性。
这种设备具有响应时间快、可控性强等优点,在大型电力系统中尤为重要。
•磁流控制器。
磁流控制器是利用变压器的饱和磁路特性,通过控制原边电流和二次电流的相位差,调节负载电流,从而达到调整无功功率的目的。
电压调整定义电压调整是指对电力系统电压的控制和调节。
在电力系统中,电压的稳定性对于保证电网正常运行是非常重要的。
如果电压过高或者过低,都会对电力系统的正常运行产生不利的影响。
电力系统无功功率和电压控制孙兵指导老师石砦论文摘要:探讨电力系统无功功率与电压稳定性的关系,无功功率的产生和吸收,无功功率的补偿,电压和频率是衡量电能质量的重要指标,无功功率是直接影响电压质量的因素。
关键词:电力系统;无功功率;电压控制0 引言电力系统能够有效和可靠的运行,就要求电压和无功功率的控制满足以下面条件:0.1系统中有所有装置的在端电压应在可接受的限制内。
0.2为保证最大限度利用输电系统,应加强系统稳定性。
0.3应使无功功率传输最小。
1 无功功率的产生和吸收电力系统的无功功率的产生除了同步电机外,还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器,这四种装置又称为无功补偿装置。
除电容器外,其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。
同步发电机可以产生或吸收无功功率,这取决于其励磁情况。
当过励时产生无功功率,当欠励时吸收无功功率。
架空线路产生或吸收无功功率取决于负荷电流。
当负荷低于自然负荷,线路产生纯无功功率;当高于自然负荷时,线路吸收无功功率。
地下电缆,由于它们对地电容较大,因此具有较高的自然负荷。
它们通常工作在低于自然负荷情形下,因此在所有运行条件下总发生无功功率。
变压器不管其负载如何,总是吸收无功功率。
空载时,起主要作用的是并联激励电抗;满载时,起主要作用的是串联漏抗。
负荷通常吸收无功功率。
由电力系统的供电的典型负荷节点由许多装置所组成。
这种组成随日期、随季节和气候的变化而不同。
通常负荷节点的负荷特性是吸收无功功率的,复合负荷的有功功率和无功功率都是电压幅值的函数。
具有低的滞后功率因数的负荷使传输网络有大的电压降落,因而供电也不经济,对于工业用户,无功功率通常和有功功率一样要计费,这就鼓励企业通过使用并联电容器来提高负荷功率因数。
2 无功功率的补偿2.1 无功功率不足的危害:交流电力系统需要两部分能量:一部分将用于做功而被消耗掉,这部分称为“有功功率”;另一部分能量是用来建立磁场,用于交换能量使用的,对于外部电路它并没有做功,称为“无功功率”,无功是相对于有功而言,不能说无功是无用之功,没有这部分功率,就不能建立磁场,电动机,变压器等设备就不能运转。
电力系统电压和无功功率调节控制摘要:电力系统中的所有设备,都是在一定的电压和频率下工作的。
如果电压偏移过大,不仅会影响工农业生产产品的质量和产量,造成设备损坏,而且还可能引起系统性的电压崩溃,发生大面积停电事故,造成严重后果。
因此,本文对电力系统电压和无功功率调节控制进行分析,以高电压质量。
关键词:电力系统;电压;无功功率一、电力系统的电压调控在各种电压控制措施中,首先考虑发电机调压,但这是发电厂主要的调压手段;而对变配电站来说主要的调压手段是调节变压器分接头档位和无功补偿容量的投、退。
如果系统的无功功率较充裕,采用各种类型有载调压变压器调压显得灵活而有效。
但对无功功率电源不足的系统,首先应增加无功功率电源,以采用并联电容器、调相机或静止补偿器为宜。
有载调压变压器可改变变压器变比,起到调压和降低损耗的目的;但调压本身并不产生无功功率,而系统消耗的无功功率却与电压水平有关,所以在系统无功功率不足的情况下,不能用调压的方法来提高系统的电压水平,必须利用补偿电容器进行调压。
因此,为保证电压的质量,使电力系统能安全可靠运行,必须把调压和无功补偿相结合,进行合理调控,才能起到既改善电压水平,又降低网损的效果。
二、无功补偿2.1无功补偿的原理如果将电力系统产生的功率视为:总功率有功功率+无功功率,那么从以上原理中可以看到,无功功率是帮助有功功率产生的重要能量。
然而在电力系统中如果串联上具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷装置,那么电力系统需要的感性负荷将会减少,此时它能减少无功功率同样能维护电力系统的运转,此时无功功率就能变为有功功率产生能量。
无功补偿能在保持电力系统功能运转不变的前提下减少无功功率的消耗。
在电力系统中,无功补偿的原理能起到重要的做用:它能将更多的无功功率转为有功功率,使电力系统运转时需要的成本降低;如果采用无功补偿,它能无形中加大有功功率的作用,因此它在降低电容的情形下保持电力系统设备的功率,降低电力系统的使用成本;如果电力系统可以降低电容设计,那么就可以降低电力系统使用时的线损。