電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償和諧波抑制方法研究-開題報(bào)告

1、電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償和諧波抑制方法研究,姓 名：+++ 專 業(yè)：+++ 學(xué) 號：119805004,內(nèi)容提要,1 選題背景及意義2 國內(nèi)外研究狀況3 研究內(nèi)容4 研究思路5 研究方法6 研究特色和創(chuàng)新之處,,1 選題背景,21世紀(jì)能源與環(huán)境問題成為人類發(fā)展必須面對的重要問題，如何在保證可持續(xù)發(fā)展和保持良好環(huán)境的前提下為人類提供安全可靠、優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)的電能，是電力系統(tǒng)面臨的主要問題。 電力系統(tǒng)也是一種“環(huán)境”，面臨著污染，

2、各種電力電子裝置所消耗的無功功率使電網(wǎng)的供電質(zhì)量惡化，公用電網(wǎng)中的諧波電流和諧波電壓是對電網(wǎng)環(huán)境影響最嚴(yán)重的一種污染。,,,無功、諧波給電力系統(tǒng)和用戶帶來的負(fù)面影響主要有增大各類電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流，引起額外的功率損耗，導(dǎo)致設(shè)備用電效率降低；“諧波影響各種電氣設(shè)備的正常工作，導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動控制裝置的誤動作；對通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，使其無法正常工作；諧波會引起公用電網(wǎng)中局部的并聯(lián)和串聯(lián)諧振”。 電力電子裝置的廣泛應(yīng)用,不

3、但要消耗大量的無功功率,還有產(chǎn)生大量的諧波電流。因此,深入無功補(bǔ)償和諧波抑制的研究具有非常重要的意義，對無功補(bǔ)償和諧波抑制的方法研究是今后一個(gè)重大研究課題。,意義,現(xiàn)實(shí)意義：在輸電系統(tǒng)中隨著我國電力負(fù)荷的大規(guī)模增長，電廠建設(shè)得到快速發(fā)展，電網(wǎng)覆蓋的地理面積也在不斷擴(kuò)大。但是我國的地理環(huán)境、煤炭運(yùn)輸、水資源及經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模等因素，決定了發(fā)電廠和負(fù)荷的分布不均衡，為此我國電力系統(tǒng)需要龐大的遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)。為了提高輸電系統(tǒng)傳輸能力和暫態(tài)穩(wěn)定性，改

4、善系統(tǒng)動態(tài)性能，需要安裝無功補(bǔ)償裝置。,,此外在發(fā)電系統(tǒng)中，風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等清潔能源發(fā)電具有很大的發(fā)展?jié)摿Α５秋L(fēng)力發(fā)電本身存在的技術(shù)問題需要并聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)來解決。 例如為了維持風(fēng)力發(fā)電電源接入點(diǎn)電壓的穩(wěn)定，需要采用技術(shù)可以快速補(bǔ)償無功功率，而太陽能發(fā)電目前還無法提供穩(wěn)定的功率和直接產(chǎn)生符合電網(wǎng)需要的電能，為此須采用各種基于電力電子的變化技術(shù)將這些電能變成符合電網(wǎng)要求的高質(zhì)量電能。,,理論意義：無功和諧波電流，從數(shù)學(xué)本質(zhì)上看，都可

5、以看作電流信號波形的問題，無功是電壓電流波形相位不同，諧波是工頻正弦波畸變。綜合裝置通過信號處理技術(shù)檢測出負(fù)載中諧波與無功電流，然后由主電路變換器發(fā)出一個(gè)與之相同的補(bǔ)償電流，從而使電網(wǎng)只需向負(fù)載提供與電網(wǎng)電壓同相位的基波正序電流。,2 國內(nèi)外研究狀況,SVG是當(dāng)前世界上最先進(jìn)也是最復(fù)雜的補(bǔ)償技術(shù)產(chǎn)品，它不再采用大容量的電容器、電抗器，而是通過大功率電力電子器件的高頻開關(guān)實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償?shù)淖儞Q，在響應(yīng)速度、穩(wěn)定電網(wǎng)電壓、降低系統(tǒng)損耗、增加傳輸

6、能力、提高瞬變電壓極限、降低諧波和減少占地面積等多方面具有更加優(yōu)越的性能。,,,有源電力濾波器(APF)可以對大小及頻率變化的諧波以及變化的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償,并能有效地克服無源濾波器的缺點(diǎn)。 但電力電子器件隨著容量的增大其所容許的開關(guān)頻率卻越來越低,影響補(bǔ)償效果。為解決這一矛盾,有三種方案,即采用器件串并聯(lián)方式、多臺APF并聯(lián)、多重化主電路方式。多重化主電路最為合理有效,既滿足容量要求,也提高等效開關(guān)頻率,只需一套控制電路,在經(jīng)濟(jì)上更為

7、合理。,國內(nèi)外研究狀況,具體關(guān)于綜合治理研究成果包括：在中高壓大容量配電系統(tǒng)中主要采用無源電力濾波器(passive power filter，PPF)抑制諧波，同時(shí)補(bǔ)償固定的無功。 靜止無功補(bǔ)償器（SVC）或無源濾波器和 APF 相結(jié)合構(gòu)成綜合并聯(lián)補(bǔ)償系統(tǒng)。一種晶閘管投切電容器（TSC）與APF 無功諧波綜合補(bǔ)償系統(tǒng),3 研究內(nèi)容,1 緒論，介紹論文的選題背景、意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，以及主要研究目標(biāo)、內(nèi)容和方法。2 相關(guān)理論

8、， 無功諧波綜合補(bǔ)償裝置的發(fā)展， 諧波與無功指令電流計(jì)算方法，APF 控制方法，PWM 控制方法， 綜合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理， 綜合補(bǔ)償系統(tǒng)控制策略，有源電力濾波器數(shù)學(xué)模型無功諧波綜合補(bǔ)償控制策略，系統(tǒng)穩(wěn)定性與補(bǔ)償特性分析。,,,3 仿真實(shí)驗(yàn)分析，依據(jù)評判結(jié)果提出對策。4 結(jié)論與展望，對全文進(jìn)行總結(jié)，提出了本文的創(chuàng)新點(diǎn)和不足之處，并對以后的研究進(jìn)行了展望。,,4 研究思路,,5 研究方法,（1）對APF與TSC、SVC、SVG相結(jié)合的綜