无功电容补偿及谐波抑制技术研究

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随着我国经济发展和国际化能源紧张局势的加剧，中央提出了建设节约型社会，实现可持续发展的战略方针，其中加强电能质量和节能降耗管理已成为国家政策中的重要内容，节约电能的方式是多种多样的，采用电力电容器进行无功补偿是众所周知的节能降损、改善电网电压质量最方便、经济有效的方法之一。
　　为提高功率因数，目前在电力系统也采取了一些措施，但存在以下问题：
　　①.变电所配置的电力电容基本都安装在变压器低压侧，由于目前电力系统电压普遍偏高，为了提高功率因数在变压器低压侧再加入电力电容，供电电压会超过允许值，会使设备因长期过压使用而提前损坏。
　　②.部分无功补偿装置安装在负载端，但这些无功补偿装置多是功率因数型的，仅以功率因数作为依据投切电力电容不科学，在轻载时会出现反复投切致使设备寿命缩短。
　　③.在投切电力电容时没有考虑各电容的使用次数应基本平衡。
　　④.当电力系统出现较强的高次谐波(主要是3次和5次谐波)时，功率因数控制器测量出现紊乱，系统失控。
　　针对当前供电系统存在的问题和常用无功电容补偿装置存在的不足，作者对电力系统的实际运行情况进行了广泛的调研，就如何解决上述问题进行了深入研究，设计了一种低成本的具有谐波抑制功能的无功补偿装置，能够防止因过电压、过电流等原因而导致电容爆炸或由于电容的投切不合理造成电能质量变坏的一种具有全自动谐波记忆功能的无功电容补偿及自动保护装置。本装置采用单片机自动测量系统电压、工作电流、电容电流、功率因数、无功功率等。共设置了6组电容，单片机能根据无功功率自动挑选最合适的电容组进行投切。对每组电容的使用情况做出标记，在投入电容时容量合适且使用次数少的首先被选用。
　　设计的无功补偿装置当谐波电流较小时，由滤波器就地消除谐波，谐波电流超过允许值时，暂时切除电容器组，等到谐波电流减小到允许值时，再投入电容器组，而小容量的高频滤波电容器组始终并联于电网中，起到既补偿了无功，又消除了线路中的谐波成份，使电力波形变好，本装置的另一特点是：具有谐波频率记忆功能，例如线路中出现谐波电流超出允许值时切除主电容器，故障过后自动投入电容器组，出现过的谐波频率指示做永久性记忆，并且显示出是3次谐波以下还是5次谐波以上。
　　本文所述的无功补偿装置可能不是最优秀的，但是它具备了优秀产品最本质的特征，至少它解决了当前电力系统普遍存在的多个技术问题。

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作者
李晓刚;
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作者单位

山东科技大学;

展开▼
授予单位山东科技大学;
学科软件工程
授予学位硕士
导师姓名程勇;
年度 2005
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类电子计算机在电力系统中的应用;
关键词
无功电容补偿; 谐波抑制技术; 电力系统; 功率因数;
入库时间 2022-08-17 11:04:13

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