谐波与无功补偿技术原理

波功功率补偿术谐波和无功功率补偿技术

基本原理

基本原

1

目录

第1章绪论

1.1电能质量控制技术简介

谐波与无功简介

第2章谐波和无功功率

2.1谐波和谐波分析

无功功率和功率因数

谐波和无功功率的产生

2.4无功功率的影响和谐波的危害

第1章绪论

1.1电能质量控制技术简介

11

1.2谐波与无功简介

12

3/

111.1

电能质量控制技术简介

电能质量问题 1.1.2电能质量问题的典型危害和影响电能质量控制技术分类

1.1.4电力电子技术与电力系统、电能质量

控制的关系

1.1.5用于电能质量控制的新型电力电子装置用能质控制新力子装

4/

111

1.1.1

电能质量问题z 频率的问题z 幅值的问题

–稳态过电压、欠电压及电压波动–闪变（flicker ）

–幅值凹陷（sag ，dip ）、凸升（swell ）、短时中断（interruption ）

z 波形和对称度的问题

–三相不对称（imbalance ）–谐波（harmonics ）–缺口（notching ）

–暂态脉冲（impulsive

transient ）、暂态振荡（

oscillatory transient ）5/

p y

112 1.1.2

电能质量问题的典型危害和影响电压频率不稳，不对称，以及稳态过电压、欠电压及电压波动、闪变等的危害。z 谐波

–使产生、传输和利用电能的效率降低；

使电气设备过热振动产生噪音或绝缘老化缩短–使电气设备过热、振动、产生噪音或绝缘老化，缩短其寿命，甚至发生故障、烧毁；–使继电保护和自动装置误动作；–对通信和电子设备产生干扰。z 电压骤降

对精密仪器设备的危害

6/

–对精密仪器设备的危害；–给高产值的连续生产过程造成的损失。

113

1.1.3

电能质量控制技术分类源头附近稳态电能质量问题

稳态过电压、欠电压和电压波动

源头确定

就地补偿闪变三相不对称谐波时间持续

统补偿缺口

统一补偿

暂态电能质量问题

电压幅值凹陷凸升源头不明

重点用户电压幅值凹陷、凸升

短时中断暂态脉冲、暂态振荡

时间不定单独保护

7/

1.1.4 电力电子技术与电力

系统

电能质量控制的关系系统、电能质量控制的关系

电力电子技术的飞速发展使得在电力系

统中实现响应快速的控制元件，或者在电力系统中实现响应快速功率适宜能产生任系统中实现响应快速、功率适宜、能产生任意波形的受控电源成为可能。用电

发电

电能质量控制

电力电子技术在电力系统中应用

8/

配电

输电

1.1.5 用于电能质量控制的

新型电力电子装置

晶闸管投切电容器

TSC 可解决的问题

稳态过电压、欠电压

（）

晶闸管控制电抗器

（TCR ）无功功率电压波动闪变

TCR+TSC

补偿装置

三相不对称

静止无功发生器

（SVG ，ASVC ，STATCOM ）

9/

1.1.5 用于电能质量控制的

新型电力电子装置

可解决的问题

谐波

(有源电力滤波器

(

缺口)稳态过电压、欠电压

(（APF ）

(

电压波动)闪变三相不对称

10/

1.1.5 用于电能质量控制的

新型电力电子装置

可解决的问题

动态电压恢复器电压幅度凹陷

电幅度陷（DVR）

电压幅度凸升

( 短时中断)

11/

12

1.2谐波与无功简介

1.2.1谐波问题及研究现状

1.2.2谐波抑制

1.2.3无功补偿

123

1.2.4本书内容概述

124

1.2.5本课程的教学方法

12/

1.2.1 谐波问题及研究现状

“谐波”

——起源于声学。

–18--19世纪，傅立叶提出谐波分析法;

–20世纪20年代，电力系统谐波问题出现(静止汞弧变流器在德国使用);

–1945年，J.C.Read经典论文发表;

–50—60年代，大量相关论文发表(E. W. Kimbark作了总

结);

年代以来世界各国充分关注

–70年代以来，世界各国充分关注;

–我国对谐波问题的研究起步较晚。

13/

121

1.2.1 谐波问题及研究现状z 谐波研究的意义

–谐波的危害十分严重；

–影响电力电子技术自身发展；

环保建立“绿色”电力系统–环保，建立绿色电力系统。

z 谐波问题的研究方向

)谐波相关的功率定义和功率理论

1)谐波相关的功率定义和功率理论；2) 谐波分析以及谐波影响和危害的分析；

3) 谐波的补偿和抑制；4)

谐波相关的测量和限制谐波标准问题。14/

)