系统电压的优化调节

科技信息O科教视野OSCIENCE INFORMATION2007年第12期系统电压的优化调节姜颖韬(苏州工业职业技术学院电子工程系江苏苏州215016)摘要:电力供应是制约国民经济发展的重要因素。而由于用户端无功负荷所带来的电网电压波动却使得客户无法获得质量优良的电能。本文主要对电力系统的无功功率特性，无功补偿方式及电网电压调节手段三个问题进行了初步探讨。关键词:电压;无功;调节;补偿随着我国经济的飞速发展,电力负荷也随之迅猛增长。保证电力又:0=U(cos8+jsin8)=U/eas8+jUsin82)系统的稳定,提供优良的电能质量是供电系统面临的首要课题。电压是电能质量的重要指标,而无功电力又是影响电压质量的-一个重要因对比(方程1).(方程2)两式可得:Uca8=U:+号素。要保证系统的稳定和优良的电能质量,就必须解决电压调节及无整理得:Q= 03 (.2.....). (相位差角 δ很小，可近似认为功功率补偿等问题。-、 电力系统的无功功率问题论述cosδ≈1)1.系统无功功率负荷静态电压特性上式(3)可认为是无功功率 与电压的关系式。它说明了电压差值系统的无功功率负荷主要取决于异步电动机的无功负荷。异步电越大 输电线路上流过的无功也越大。结合系统无功功率负荷静态电动机的简化等值电路如图1所示:压特性，我们可以得到这样的结论:欲使负荷在较高的电压水平上运jXs行,必须从网络中吸收较多的无功功率,这时电网的无功功率要充足。若要保证电网在任何运行方式下用户的电压不致于过低,整个电网必须有充足的无功功率电源。ijXm3[k'3.无功功率平衡欲维持电力系统电压的稳定性,应使电力系统中的无功功率保持平衡。系统中无功功率的平衡关系式为:Qn-Qn-Q=Q式中Qn、QuQ.Q,分别表示---电 源发出的无功功率之和、无功负荷之和、网络中的图1 异步电动机简化等值电路无功损耗之和及系统可提供的备用无功功率。Q>0, 表示系统中无功功率可以平衡而且有适当的备用;Q<0,表示系统中无功功率不足,此该系统的无功功率为:Qn=Q.+Q=O +PX。时,为保证系统的运行电压水平,就应考虑加设无功补偿装置。Qn是电动机等值电路中励磁电抗X上的无功功率.即励磁无功进行系统无功功率平衡的前提是保持系统的电压水平正常,否功率。在额定电压附近,励磁无功功率随电压降低而减小。Qo是电动机则，系统的电压质量就得不到保证。在正常情况下(系统电压为额定电等值电路中漏电抗X。(含定子和转子)上的无功损耗。当电压下降引起),如图4所示,系统无功电源Q同电压U的关系为曲线1,负荷的电动机电流增大时,Q。显著上升。当电压明显低于额定电压时,无功功无功电压特性为曲线2,两者的交点a确定了负荷节点的电压U。。率主要由漏电抗中的无功损耗Qo决定，故无功功率随电压的下降反当负荷增加时，如曲线2/所示,如果系统的无功电源没有相应增加,电源的无功特性仍然是曲线1,这时曲线1和曲线2/的交点a'就而增大。代表了新的无功功率平衡点,并由此决定了负荷点的电压为Ua',显然2.无功功率与电压的关系系统正常运行下,电压的变化主要由负荷的变动引起。现以简单Ua