电压不平衡补偿
面向微电网三相电压不平衡补偿的逆变器并网控制_王吉彪
２ 电 压 补 偿 并 网 逆 变 器 建 模 与 分 析
逆变器状态方程为：
烄熿ＬｆｄｉｄｔＬａ燄
熿ｕｃｆａ燄
熿ＲＣｆ
ｄｕｃｆａ燄 ｄｔ
熿ｕＡ －ｕＮ燄
ＬｆｄｉｄｔＬｂ ＋ ｕｃｆｂ ＋ ＲＣｆｄｕｄｔｃｆｂ ＝ ｕＢ －ｕＮ
燀ＬｆｄｄｉｔＬｃ燅 燀ｕｃｆｃ燅 燀ＲＣｆｄｕｄｔｃｆｃ燅 燀ｕＣ －ｕＮ燅
由开关周期平均法 可 ［２１］ 得：
烄 Ｌｆ
ｄ〈ｉＬ〉Ｔｓ ｄｔ
＝ 〈ＳＵｄｃ〉Ｔｓ
－
〈ｕｃｆ〉Ｔｓ
－ＲＣｆｄ〈ｕｄｔｃｆ〉Ｔｓ
H桥级联型静止同步补偿器容值减小产生的相间电压不平衡分析与抑制机理
H桥级联型静止同步补偿器容值减小产生的相间电压不平衡分析与抑制机理在电力系统的稳定运行中，保持电压的平衡是至关重要的。
然而，当H桥级联型静止同步补偿器的电容值发生减小时，这种微妙的平衡就会被打破，导致相间电压出现不平衡现象。
这就像是一只精心调校的乐器突然走音，使得原本和谐的旋律变得刺耳不堪。
首先，我们要明确一点：电容值的减小并非小事一桩。
它就像是一块多米诺骨牌，一旦倒下，就会引发一系列的连锁反应。
电容值减小会导致补偿器输出的无功功率降低，这无疑会对电网的稳定性造成严重影响。
而更为严重的是，这种电容值的减小还会引起相间电压的不平衡。
那么，为什么电容值减小会引起相间电压不平衡呢？这就像是一场拔河比赛，当一方的力量减弱时，另一方就会占据上风。
同样地，当电容值减小时，某一相的电压就会相对于其他两相产生偏移，从而导致相间电压不平衡。
面对这样的问题，我们不能坐视不管。
必须采取有效的措施来抑制这种不平衡现象。
首先，我们需要加强对电容值的监测和管理，确保其始终处于一个合理的范围内。
其次，我们可以采用一些先进的控制策略，如模糊控制、神经网络控制等，来实现对电容值变化的快速响应和调整。
最后，我们还可以引入一些辅助设备，如动态电压恢复器、静态同步补偿器等，来增强系统的稳定性和抗干扰能力。
然而，这些措施并非万无一失。
我们必须认识到，任何技术都有其局限性。
因此，在进行实际操作时，我们还需要考虑各种可能出现的异常情况，并制定相应的应急预案。
只有这样，我们才能确保电力系统的稳定运行，为社会的发展提供强大的动力支持。
总的来说，H桥级联型静止同步补偿器电容值减小引起的相间电压不平衡是一个复杂且棘手的问题。
但只要我们深入分析其产生的原因和影响机制，并采取有效的抑制措施，就一定能够解决这个问题，保障电力系统的安全稳定运行。
强化无功补偿管理提升电网电压质量
强化无功补偿管理提升电网电压质量摘要：电网的稳定运行和电压质量是保障电力系统安全可靠运行的重要保证。
然而，现实中电力系统中由于负载波动、间歇性可再生能源接入等因素，可能会出现电压波动、谐波、电压不平衡等问题，直接影响到用电设备的正常运行。
因此，强化无功补偿管理以提升电网电压质量具有极其重要的实际意义。
本文主要分析强化无功补偿管理提升电网电压质量。
关键词：无功补偿；电网；电压质量；管理；电力系统引言随着电力系统的快速发展和能源结构的不断优化，电力系统的电压质量逐渐成为一个备受关注的问题。
电力系统中存在着大量的无功功率，它对电网的电压质量产生了重要影响。
无功补偿技术作为提升电网电压质量的重要手段，其管理与优化显得尤为重要1、强化无功补偿管理对于提升电网电压质量具有重要意义强化无功补偿管理对于提升电网电压质量具有非常重要的意义。
在电力系统中，电压质量是一个关乎电力设备安全运行和电能质量的重要指标，直接影响工业生产和居民生活的稳定性和可靠性。
无功补偿技术通过控制系统的功率因数，使电网保持合适的电压水平，有效地改善了电网的电压质量。
强化无功补偿管理可以提高电网的稳定性。
通过合理配置无功补偿设备，可以有效地控制电网的无功功率，减小电网的电压波动范围，从而提高了电网的稳定性，减少了设备的故障率，提高了电网的可靠性。
强化无功补偿管理可以改善电网的电压平衡。
无功补偿设备可以通过调整无功功率的流动，改善电网中的电压不平衡问题，保持电网各个节点的电压均衡，从而提高了电网的电压质量。
强化无功补偿管理还可以降低电网中的谐波电压水平。
无功补偿设备可以通过过滤和抑制谐波分量，减小了电网中的谐波电压水平，减少了对设备和系统的谐波干扰，有利于提高电网的电压质量。
2、无功补偿管理提升电网电压质量现状目前，随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的快速增长，电网电压质量逐渐成为一个备受关注的问题。
随着科学技术的发展，无功补偿设备及管理技术不断更新和完善。
电压补偿法-概述说明以及解释
电压补偿法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述电压补偿法是一种应用广泛的电力系统调节方法。
在电网运行过程中，电压波动是一个常见的问题，可能会导致电力设备的损坏、能源浪费和电能质量下降。
为了解决这个问题，电压补偿法应运而生。
电压补偿法通过采用一系列控制措施来调整电力系统中的电压，以维持其稳定性并满足用户的电能质量需求。
它可以通过增加或减少电力系统中的无功功率来实现电压的调节。
根据电网的实际情况和需求，可以选择不同的电压补偿方法，包括电容补偿、静态无功补偿以及动态无功补偿等。
电压补偿法在各个领域都有广泛的应用。
首先，它在工业领域中起着关键的作用。
工业生产对电能质量的要求非常高，电压稳定是确保设备正常运行和生产效率的关键因素。
其次，电压补偿法在电力系统中也得到了广泛应用。
电力系统的运行需要保持电压的稳定性，以避免对用户供电的影响。
此外，电压补偿法还可以用于可再生能源发电系统，以提高其输出电压的稳定性和可靠性。
电压补偿法的优点是显而易见的。
首先，它可以有效地解决电压波动的问题，提高电能质量，保证供电的可靠性和稳定性。
其次，电压补偿法可以降低电力系统的能源浪费，提高能源利用率。
此外，它还可以减少电力设备的损坏，延长其使用寿命。
然而，电压补偿法也存在一些局限性。
首先，实施电压补偿需要一定的成本投入，包括补偿设备的购置和运营维护成本。
其次，电压补偿法在某些情况下可能会引入额外的谐波问题，需综合考虑。
综上所述，电压补偿法在电力系统中具有重要意义。
它能够有效地解决电压波动的问题，提高电力质量，确保供电的可靠性和稳定性。
未来，随着科技的不断发展，电压补偿技术还将不断进步，为我们提供更加高效、可靠的电力补偿解决方案。
1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分，每个部分又分为若干小节。
引言部分首先对电压补偿法进行概述，简要介绍了该方法的定义和原理。
接着，阐述了本文的结构安排和组织思路。
最后明确了文章的目的，即探讨电压补偿法在实际应用中的意义和价值。
三相不平衡的判断方法和处理对策
三相不平衡的判断方法和处理对策三相不平衡是指三相电网中三个相电压或电流不相等的现象。
其可能原因包括负载不平衡、变压器不平衡、电缆不平衡、接触不良等。
不平衡会导致电网运行不稳定，可能引发电压波动、功率损耗增加、设备故障等问题。
因此，正确判断三相不平衡并采取相应的处理对策非常重要。
一、三相不平衡的判断方法：1.电压法判断：以A相为基准，计算AB、AC、BC三组相电压之间的差值，通过比较差值的大小来判断不平衡程度。
2.电流法判断：以A相为基准，计算AB、AC、BC三组线电流之间的差值，通过比较差值的大小来判断不平衡程度。
3.电功率法判断：以A相为基准，计算AB、AC、BC三组相功率差值的绝对值之和，通过比较和标准不平衡率的大小来判断不平衡程度。
4.负载分布评估法：根据负载的实际情况，通过分析负载在各相上的分布情况，判断是否存在不平衡。
二、三相不平衡的处理对策：1.均匀分布负载：将负载平均分配到各相上，避免个别相的负载过重。
2.调整变压器的接线方式：可采用星式接线或三角形接线，根据实际情况选择合适的接线方式，以减小不平衡程度。
3.优化电缆线路布置：合理布局电缆线路，防止电缆长度不一致，降低电阻不平衡带来的影响。
4.检查接触点和导线连接：检查接触点的质量和导线的连接情况，确保电路连接良好。
5.安装三相无功补偿设备：通过安装无功补偿装置，可以调整电压和电流之间的相位差，降低三相不平衡问题。
6.提高电网的传输能力：加强电网建设，提高电网的传输能力和稳定性，降低负载对电网的影响。
7.定期检测和维护：定期对电力系统进行检测和维护，确保系统正常运行和避免不平衡问题的发生。
总结起来，判断三相不平衡的方法主要包括电压法、电流法、电功率法和负载分布评估法。
对于不平衡问题，可以通过均匀分布负载、调整变压器的接线方式、优化电缆线路布置、检查接触点和导线连接、安装三相无功补偿设备、提高电网的传输能力和定期检测维护等方法来处理。
基于精细化无功补偿装置的台区低电压、三相不平衡整治
（2）“先投先切”。 若三相不平衡率、电压值均达到设定值， 则检查已经投入的那些电容器的容量，在投切动作延时过后 选择切除最早投入的电容器。
（3）“均衡使用”。 若某相电压超出设定的最高值，则先投 入分相补偿电容，如果相间补偿电容器和分相补偿电容器条 件都成立，选择投入最久没有使用的那组电容器。
电气工程与自动化◆Dianqi Gongcheng yu Zidonghua
基于精细化无功补偿装置的台区低电压、三相不平衡整治
陈子民 姚 芸
（广西大学电气工程学院，广西 南宁 530007）
摘 要：台区低电压、三相不平衡已逐渐成为配网管理人员工作中经常遇到的难题。 由于采用集中式无功补偿方式对“城中村”台区 进行治理收效甚微，现以电压和三相不平衡率为判据，采用“集中+就地”补偿的方式，开发了一套具有农村支线末端低电压提升和台区 三相不平衡自动调节功能的新型低压电力产品，在实际应用中取得了显著成效。
2 台区无功优化精细化补偿装置的实现
针对上述问题，本文的思路是将补偿设备移到干线末端 安装，以提高补偿效率。 以电压和三相不平衡率为判据确定电 容器的投切动作、投切容量、投切方式，实现既能对线路进行 无功补偿，又能对线路进行三相不平衡自动调节，具有很强的 现实意义和经济效益。
2.1 三相平衡提升电压机理分析 在三相系统中，跨接在相线与相线之间的电容或电感元
图1 矢量图
2.2 电容器投切原则 本文物理量判据为各相电压值和三相不平衡率，可以按
照实际线路状态寻找合适的相间补偿和分相补偿策略，并遵 循“平衡优先”、“先投先切”、“均衡使用”的投切原则，以延长 电容器的使用寿命。
（1）“平衡优先”。 若三相不平衡率低于目标值，则检查各
无功补偿对电力系统电压平衡的提升
无功补偿对电力系统电压平衡的提升电力系统中，电压的稳定是保障电力供应质量和正常运行的重要因素之一。
而无功补偿技术则是一种有效的手段，可以提升电力系统的电压平衡。
本文将从无功补偿的作用机制、无功补偿对电力系统电压稳定性的影响以及无功补偿的实际应用等方面进行探讨。
一、无功补偿的作用机制无功补偿是指通过补偿电力系统中的无功功率，以提升电网的功率因数和电压质量。
在电力系统中，无功功率由电感负载和电容负载所产生，无功功率的存在会导致电压波动、电压不平衡等问题。
而无功补偿技术则是通过串联和并联无功器件的调节，来产生等大而相反的无功功率，从而实现电力系统中的无功补偿。
二、无功补偿对电力系统电压稳定性的影响1. 提高电压质量无功补偿技术在电力系统中能够减少或消除无功功率的影响，从而提高电压质量。
通过在电力系统中引入无功补偿设备，可以有效地控制电网的无功功率，并减少无功功率对电压造成的波动。
因此，无功补偿对电力系统的电压稳定性有着显著的提升作用。
2. 减少电压偏差电力系统中，电压偏差是指电压在正常工作条件下出现的异常波动情况。
电压偏差的存在会影响电力设备的正常运行和电能质量的保证。
而无功补偿技术可以通过提供适当的无功功率补偿，来减少电压偏差的发生，从而提升电力系统的电压平衡能力。
三、无功补偿的实际应用1. 配电网中的无功补偿在配电网中，无功补偿技术可以通过安装无功补偿装置，来平衡配电网中的电压，改善电压质量。
例如，通过并联无功补偿装置来提高电压的稳定性，减少电压波动，进而提高供电质量。
2. 高压输电线路的无功补偿在高压输电线路中，无功补偿技术可以通过串联无功补偿装置，来调整电压平衡和稳态电压的稳定性。
通过无功补偿装置的控制，实现对电力系统中无功功率的有效调节，从而提升电力系统的电压平衡能力。
3. 无功补偿在电力系统规划中的应用在电力系统规划中，无功补偿技术也扮演着重要的角色。
通过合理规划和设计无功补偿系统，可以降低系统的无功损耗，提升电力系统的稳定性和运行效率。
无功补偿与电力系统电压不平衡的关系
无功补偿与电力系统电压不平衡的关系电力系统是现代社会不可或缺的重要基础设施，而其中的电力质量问题一直备受关注。
电力系统中的电压不平衡是一种常见的问题，它会导致电力系统的稳定性和运行效率下降。
为解决这一问题，无功补偿技术成为了改善电力系统电压不平衡的关键手段之一。
本文将详细介绍无功补偿与电力系统电压不平衡之间的关系，并探讨无功补偿的应用前景。
1. 电力系统电压不平衡概述电力系统中，三相电压由于各种因素的影响可能存在不平衡现象。
电压不平衡主要包括两个方面：一是电压幅值不平衡，即三相电压的幅值不相等；二是电压相位不平衡，即三相电压之间的相位差不为120度。
这种不平衡会导致电力负荷分配不均匀，给电力设备的安全运行带来隐患。
2. 无功补偿的概念和原理无功补偿是一种通过在电力系统中补偿或调整无功功率的技术手段，用以解决电力系统中无功功率过大或过小的问题。
无功补偿主要通过无功补偿装置（如静态补偿器、动态补偿器等）来实现。
无功补偿系统会根据电力系统的需求，自动控制无功补偿装置的投入或退出，以维持电力系统的无功功率在合理范围内，从而提高电力系统的稳定性和可靠性。
3. 无功补偿对电力系统电压不平衡的影响（1）对电压幅值不平衡的影响：无功补偿可以减小电力系统中的无功功率，从而减小了电流的不平衡程度。
当无功补偿及时投入时，它可以吸收或注入适当的无功功率，使得电压幅值不平衡得到一定程度的补偿。
这样可以降低系统电压的波动，提高电力系统的电压稳定性。
（2）对电压相位不平衡的影响：无功补偿可以通过对系统中的不同支路或节点进行补偿，调整电压相位差，使得三相电压之间的相位差逐渐接近120度，以达到电压相位不平衡的补偿效果。
4. 无功补偿的应用前景无功补偿技术在电力系统中的应用前景广阔。
首先，无功补偿技术可以提高电力系统的电压质量，降低电力系统的电压不平衡程度，从而减少电力设备的故障率，并延长设备的使用寿命。
其次，无功补偿技术可以提高电力系统的运行效率，减少电力输送中的线损，并提高电力系统的输电容量。
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配电变压器的三相不平衡运行在实际中是不可避免的，使配电变压器平衡运行是节能、提高电能质量的手段之一。
文章定量地分析了配电变压器不平衡运行带来的损耗及三相电压偏差，并给出了针对这一状况所采取的补偿方法，算例及实际应用表明该补偿方法可明显减少配电变压器不平衡运行带来的损耗及电压偏差。
关键词：配电变压器三相不平衡；附加损耗；电压偏差；补偿方法；电力系统1引言我国城乡配电网中大量采用了三相四线制接线方式，且配电变压器为Y/Yno接线，存在很多的单相负载，因此配电变压器的三相不平衡运行是不可避免的。
国标GB50052《供配电设计规范》、《变压器运行规程》中都规定了Y/Yno 接线的配电变压器运行时中线电流不能超过变压器相、线电流的25%，这是由变压器的结构所决定的。
中线电流的增加会引起变压器损耗的增加，同时造成中性点电位的偏移[1]。
本文定量分析了这种影响，同时采用一种新的补偿方法减小了附加损耗与中性点电压的偏移。
2中线电流带来的损耗及中性点电位的偏移2.1中线电流带来的变压器损耗（1）附加铁损Y/Yno接线的配电变压器采用三铁心柱结构，其一次侧无零序电流，二次侧有零序电流，因此二次侧的零序电流完全是励磁电流，产生的零序磁通不能在铁心中闭合，需通过油箱壁闭合，从而在铁箱等附件中发热产生铁损。
Y/Yno接线变压器的零序电阻比正序电阻大得多，变压器的零序电阻可实测得到，文[2]提到315kV A变压器的零序电阻是正序电阻的15倍，因此零序电流产生的附加铁损较大。
（2）不平衡运行时绕阻附加铜损配电变压器三相不平衡运行时三相绕组的总损耗（单位为kW）可计算为600)this.width=600" 式中Ia、Ib、Ic为三相负荷电流；R1为变压器二次侧绕组电阻。
600)this.width=600" 2.2中线电流造成的电压偏移由于Y/Yno接线的变压器一次侧没有零序电流，二次侧有零序电流，因此二次侧的零序电流完全是励磁电流，产生的零序磁通重叠在主磁通上，感应出零序电动势，造成中性点电压偏移，负荷重的相电压降低，负荷轻的相电压上升[3]。
2.3实例分析型号为SJ、315kV A、10kV/0.4kV变压器的零序电阻R0=0.122Ω，零序电抗X0=0.174Ω，绕组电阻R1=0.00849Ω。
600)this.width=600" 0.17kW；
④总损耗功率△P=P0+△Pf=3.82kW；⑤一年内损耗电量W=3.82×8760KWh=33463KWh；600)this.width=600" 由上述分析可知，Y/Yno接线方式的配电变压器不平衡运行带来的损耗与电压偏移是很大的，如对变压器的三相不平衡进行补偿，则既可以节能，又可以提高电能质量。
3补偿方法3.1三相不平衡–无功补偿装置的工作原理在三相系统中，跨接在相线与相线之间的电容或电感元件具有转移相间有功功率的作用，由于相间电感或电容元件的电流相量与每相电压相量成60°或120°夹角，可通过一个简单的示例来说明这一原理（本文称之为三相不平衡–无功补偿方法）。
有一单相负荷接于A相与零线之间，其电流IA=100A，功率因数cosφa=0.85，其中有功电流为85A，无功电流为53A。
在A、B相间接入产生61A电流的电容器时，相量图如图1所示，图中600)this.width=600"，为A相电压相量，600)this.width=600"为接于A、B相间的电容器电流相量，超前A相电压120o；A相负荷情况为：无功电流为零，有功电流为54A，有功电流相量与无功电流相量合成的总电流为54A，A相有功负荷减少了；B相负荷的情况为：B相有功电流为31A，无功电流为53A，有功电流相量和无功电流相量合成的总电流为61A。
600)this.width=600" 由图1可见，通过在A、B相间跨接一电容器，A相的有功转移到B相一部分，而接电容器前后A相与B相的有功之和并未改变，这说明可以在变压器三相之间调整有功，变压器的三相不平衡也是可以调整、补偿的。
对于三相不平
衡系统，可采用对称分量法将电流分解为正序电流、负序电流和零序电流，而三相平衡系统的电流只有正序电流，因此只需补偿掉负序电流和零序电流，不平衡的三相电流就可转变成平衡的三相电流[3-8]。
采用星角混合接法的电容、电抗元件可补偿掉或大大减少零序电流与负序电流，使系统转变成基本平衡系统。
3.2实例分析 2.3小节的配电变压器A相电流Ia=100A、B相电流Ib=200A、C相电流Ic=300A、功率因数cosφa=cosφb=cosφc=0.7时，零序电流I0=173A。
600)this.width=600" 600)this.width=600" 根据三相不平衡–无功补偿方法得到如下数据：600)this.width=600"Iao=0；②A相补偿后电流600)this.width=600"，功率因数为0.982（见图3(a)）；③B相补偿后电流600)this.width=600"功率因数为0.9998（见图3(b)）；④C相补偿后电流600)this.width=600"，功率因数为0.9999（见图3(c)）；⑤补偿后零序电流I0=45A。
600)this.width=600" （2）采用共补–分补的无功补偿装置将无功全部补偿[9]，补偿相量图如图4所示，补偿后A相电流600)this.width=600" 600)this.width=600" 补偿后零序电流I0=120A。
比较图3和图4可见，三相不平衡–无功补偿方法与分补–共补方法相比，零序电流下降很多，使不平衡系统基本恢复到平衡。
表1为三相不平衡–无功补偿装置在徐州供电局的投切记录，在功率因数较高的情况下，零序电流也下降很多；如果采用共补与分补装置，零序电流不但没有减少，而且会增加。
该装置在朝阳市供电局某一变压器上投运与不投运时得到的数据分别列于表2和表3中。
由表2和表3可见，装置运行与不运行时相比，零序电流下降很多，三相电压不平衡度也下降较多。
600)this.width=600" 600)this.width=600" 600)this.width=600" 600)this.width=600" 4结论本文对配电变压器三相不平衡运行带来的附加损耗、电压偏差进行了定量分析，通过一算例可知不平衡运行对附加损耗、电压偏差的影响是很大的。
提出了利用电容、电抗元件对不平衡进行补偿的新方法，并与常规的无功补偿方法做了比较，实测数据表明本文的方法可明显降低零线电流和减少电压偏差。