电能质量治理技术专题SVG汇报



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1、电能质量治理技术专题电能质量治理技术专题思 源 清 能 电 气 电 子 有 限 公 司思 源 清 能 电 气 电 子 有 限 公 司清华大学柔性输配电系统研究所清华大学柔性输配电系统研究所主要内容主要内容电能质量概述电能质量概述电能质量治理技术简介电能质量治理技术简介思源清能的思源清能的QNSVG产品应用案例产品应用案例第2页电能质量概述电能质量概述第3页电能质量(电能质量(Power quality)定义)定义IEEE美国电气和电子工程师协会美国电气和电子工程师协会 (Institute of Electrical and Electronics Engineers) :给敏感设备以给敏感设
2、备以适合该设备的电力供应及接地方式适合该设备的电力供应及接地方式。IEC国际电工委员会(国际电工委员会((International Electrotechnical Commission) ):电能质量问题是指):电能质量问题是指导致用户设备故导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流幅值或频率偏差障或不能正常工作的电压、电流幅值或频率偏差。第4页常见的电能质量问题常见的电能质量问题电磁瞬态电磁瞬态电压变动电压变动电压波动与闪变电压波动与闪变电压、电流波形畸变电压、电流波形畸变电压、电流三相不平衡电压、电流三相不平衡频率变动频率变动波动与闪变、波形畸变、不平衡负荷及谐波可波动与闪变、波形畸变
3、、不平衡负荷及谐波可以采用并联补偿器进行有效补偿!以采用并联补偿器进行有效补偿!第5页电压波动和闪变电压波动和闪变电压波动(电压波动(FluctuationFluctuation)即电压方均根值(有效值)即电压方均根值(有效值)一系列的变动或连续的改变)一系列的变动或连续的改变闪变(闪变(FlickFlick):):由波动负荷引起的公共连接点电压由波动负荷引起的公共连接点电压的快速变动及可能引起人对灯闪有明显感觉的场合。的快速变动及可能引起人对灯闪有明显感觉的场合。各种类型各种类型电压波动引起的闪变电压波动引起的闪变均可采用符合均可采用符合IEC 61000-4-15:1996的闪变仪进行直接
4、测量,这是闪变量的闪变仪进行直接测量,这是闪变量值判定的基准方法值判定的基准方法第6页100%NUdU谐波电流和谐波电压谐波电流和谐波电压n 谐波电流:主要为终端用户负荷引起谐波电流:主要为终端用户负荷引起n 负荷母线的畸变电压:谐波电流流过线路阻抗引起负荷母线的畸变电压:谐波电流流过线路阻抗引起谐波治理责任谐波治理责任 (IEEE Standard 519-1992) 用户责任:控制注入电网的谐波电流用户责任:控制注入电网的谐波电流 电力公司责任:在用户注入电网的谐波电流合格的前提下,控制电力公司责任:在用户注入电网的谐波电流合格的前提下,控制线路的阻抗水平线路的阻抗水平第7页谐波电流的产生
5、谐波电流的产生大部分情况下,用电设备的非线性是谐波电流产生的主要原因电弧炉电弧炉整流器和整流设备整流器和整流设备UPS电源设备电源设备空调空调办公设备办公设备 计算计算机机、 复印机、打印机复印机、打印机 传真机、影视设备等传真机、影视设备等电梯、电子式照明设备电梯、电子式照明设备电机设备、变频设备电机设备、变频设备 第8页6脉波整流脉波整流UPS电网电流的电网电流的FFT展开展开电网电流中含有电网电流中含有6k1次谐波(次谐波(5,7,11,13,17)第9页12脉冲整流脉冲整流UPS电网电流的电网电流的FFT展开:展开:两个整流桥的两个整流桥的5,7,17,19次等谐波相互抵消次等谐波相互
6、抵消电网电流中只含有电网电流中只含有12k1次谐波(次谐波(11,13,25)第10页谐波的危害谐波的危害电缆:电缆:损耗、温升、绝缘损耗、温升、绝缘变压器:变压器:损耗、温升、噪声损耗、温升、噪声带来谐波电压:带来谐波电压:整流设备故障、误触发、整流设备故障、误触发、控制器故障控制器故障重要设备用电受到影响重要设备用电受到影响与补偿电容发生谐振与补偿电容发生谐振第11页谐波造成的额外损耗谐波造成的额外损耗由于谐波影响,电机等铁芯材料的磁滞增加,由于谐波影响,电机等铁芯材料的磁滞增加,使损耗增加,温度升高;使损耗增加,温度升高;温度升高又导致额外的损耗;温度每升高一温度升高又导致额外的损耗;温
7、度每升高一度,电机的损耗增加度,电机的损耗增加4%;谐波造成的损耗甚至远大于工频损耗;谐波造成的损耗甚至远大于工频损耗;研究表明,由于各种因素的影响,研究表明,由于各种因素的影响,50kHz的高的高频电流,频电流,1mA造成的损耗相当于工频电流造成的损耗相当于工频电流300A的损耗量。的损耗量。第12页公用电网谐波公用电网谐波规定了各电压等级的总谐波畸变率,各单次奇次电压含有率和各单次偶次电压含有率的限制值。 各级电网谐波电压限值各级电网谐波电压限值电压(kV)电压总谐波畸变率各次谐波电压含有率奇次偶次0.385%4%2%6、104%3.2%1.6%35、663%2.4%1.2%1102%1.
8、6%0.8%220kV电网参照110kV执行注入公共连接点的谐波电流不允许超过限值,限值限值与当地电网容量有关!与当地电网容量有关!第13页公用电网间谐波公用电网间谐波间谐波电压含有率限值(间谐波电压含有率限值(%)电压等级频率/Hz1001008001000V及以下0.20.51000V以上0.160.4第14页2010年6月1日起实施。三相电压不平衡三相电压不平衡适用于标称频率为适用于标称频率为50Hz50Hz的交流电力系统正常运行方式的交流电力系统正常运行方式下由于负序基波分量引起的下由于负序基波分量引起的PCCPCC点的电压不平衡点的电压不平衡不平衡度指电力系统中三相不平衡的程度。用电
9、压、不平衡度指电力系统中三相不平衡的程度。用电压、电流负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的电流负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根值百分比表示方均根值百分比表示该标准规定:电力系统公共连接点正常运行方式下不该标准规定:电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为平衡度允许值为2%2%,短时间不得超过,短时间不得超过4%4%两类主要不平衡负荷:电气化铁路和交流电弧炉两类主要不平衡负荷:电气化铁路和交流电弧炉第15页目前我国制定的电能质量国家标准目前我国制定的电能质量国家标准GB/T 12325-2008 电能质量电能质量 供电电压偏差供电电压偏差GB/T 14549-199
10、3 电能质量电能质量 公用电网谐波公用电网谐波GB/T 24337-2009 电能质量电能质量 公用电网间谐波公用电网间谐波GB/T 15543-2008 电能质量电能质量 三相电压不平衡三相电压不平衡GB/T 12326-2008 电能质量电能质量 电压波动和闪变电压波动和闪变GB/T 15945-2008 电能质量电能质量 电力系统频率偏差电力系统频率偏差GB/T 18481-2001 电能质量电能质量 暂时过电压和瞬态过电压暂时过电压和瞬态过电压GB/T156-2007标准电压标准电压GB/T 19862-2005 电能质量监测设备通用要求电能质量监测设备通用要求第16页电能质量治理技术
11、简介电能质量治理技术简介第17页并联补偿装置:无源和有源并联补偿装置:无源和有源v并联补偿:在装置就地将基波无功电流及谐并联补偿:在装置就地将基波无功电流及谐波电流吸收到补偿装置中波电流吸收到补偿装置中无源无源LCLC补偿器补偿器有源补偿器有源补偿器(DSTATCOM/APF)DSTATCOM/APF)第18页无功补偿技术三代发展无功补偿技术三代发展 MSC / MSR机械投切式机械投切式电容电容/电抗电抗SVCStatic Var Compensator晶闸管阀晶闸管阀控制与保护控制与保护交流电容器组交流电容器组SVG Static Var GeneratorIGCT/IGBT阀阀控制与保护