【摘要】：无功补偿可以为用户节约用电、稳定电压、降低输电损耗和减小供电设备的容量。无功补偿技术发展至今,还存在一些问题有待解决。其中针对无触点开关投切电容遇到的电流冲击问题设计了专门的主电路和触发电路,并结合通断率控制来消除冲击电流;对无功补偿中可能遇到的电流谐振问题,通过理论计算选取了在主电路中串入电感的方法来避免电流谐振的产生;对由投切电容可能引入的电压高次谐波,加入了电压滤波环节,减少对电网的污染;在三相不平衡情况比较严重的情况下,根据功率平衡器的原理进行无功补偿,把功率因数补偿到任意指定值的同时还将三相不对称负荷补偿成对于供电系统来说是三相对称的;对于单个的补偿装置,采用最优控制理论,使功率因数达到最优的控制效果;在进行多点协同的无功补偿时,先根据线路的特点计算寻求线路中的最优补偿点,在此基础上通过多个单机的协同控制,采用了动态规划方法,使线路的损耗达到最小值。在此研究基础上,对后继研究提出了相应的看法。
第一章 课题来源和无功补偿的意义8-12
1．1 课题来源8
1．2 无功补偿的原理8-10
1．2．1 电力网的功率因数8-9
1．2．2 补偿无功功率的电路和向量图9-10
1．3 提高功率因数的意义10-12
1．3．1 提高功率因数可以减少电压损失10
1．3．2 减少线路损失10
1．3．3 提高电力网的传输能力10-11
1．3．4 降低变压器的损耗11
1．3．5 增加变压器的输出功率11-12
第二章 我国电网无功的现状和国内外研究现状12-14
第三章 目前国内主要补偿方案的简介及存在的问题14-16
3．1 固定补偿方案14
3．2 手动补偿方案14
3．3 自动补偿方案14-15
3．4 现有无功自动补偿器存在的问题15-16
第四章 本项目的设计要求、关键技术的解决思路、总体方案和研究内容16-21
4．1 设计要求16
4．2 关键技术的解决思路16-18
4．2．1 无触点投切电容和无级调节投入容量的实现16
4．2．2 电流谐波放大的原因及其抑制措施16-17
4．2．3 电压谐波产生的原因和解决思路17
4．2．4 单机智能算法的实现及单节点最优补偿的实现17
4．2．5 三相不平衡现象产生的原因和解决思路17
4．2．6 实现全局最优的解决思路17-18
4．2．7 高精度和高可靠性的保障18
4．3 研究内容和总体方案设计18-21
4．3．1 对无功自动补偿现状的调查和现场实测18
4．3．2 设计总体方案18-19
4．3．3 无功自动补偿系统下位机控制器的研制19-20
4．3．4 无功自动补偿系统上位机控制器的研制20
4．3．5 数据通讯模块的研制20
4．3．6 实验室调试20-21
第五章 无功补偿关键技术及其系统的实现21-47
5．1 无触点投切电容时间的选取和无级调节投入电容容量的实现21-25
5．1．1 概述21
5．1．2 基本原理21
5．1．3 投入时刻的选取21-23
5．1．4 方案的改进23-24
5．1．5 触发电路24-25
5．1．6 采用通断率控制实现无功无级补偿25
5．2 无功补偿装置电流谐波放人及其抑制措施25-32
5．2．1 概述25
5．2．2 谐波电流的放大25-29
5．2．2．1 电容器和主系统的谐波电流25-27
5．2．2．2 谐波电流放大倍数曲线27-29
5．2．3 谐波电流的抑制29-30
5．2．4 实验结果及分析30-31
5．2．5 结论31-32
5．3 无功补偿装置电压谐波滤波器参数的计算32-36
5．3．1 概述32
5．3．2 滤波器组参数的计算32-35
5．3．2．1 单频调谐滤波器的参数计算32
5．3．2．2 高通滤波器的参数选择32-35
5．3．3 参数计算值与实选值的比较和讨论35-36
5．4 单节点最优无功补偿的实现36-37
5．4．1 概述36
5．4．2 智能型无功最优控制策略36-37
5．4．2．1 补偿电容采用步进控制以提高控制精度36
5．4．2．2 优化时间控制36-37
5．4．3 结论37
5．5 三相负荷的均荷控制37-42
5．5．1 概述37
5．5．2 对称化补偿的基本原理37-38
5．5．3 三相不对称负荷的对称化补偿38-42
5．5．4 结论42
5．6 多节点协同无功补偿最优控制的实现42-47
5．6．1 概述42
5．6．2 多系统间协同工作的实现42-43
5．6．3 多系统协同最优控制原理43-46
5．6．4 结论46-47
第六章 电网无功优化补偿的发展方向47-49
6．1 SVC并和TCSC47
6．2 ASVG先进静止无功功率发生器47
6．3 其它无功补偿和谐波抑制装置47-49
6．3．1 有源电力滤波器47-48
6．3．2 单位功率因数变流器48-49
参考文献
