無(wú)論從日常生活到工業(yè)生產(chǎn),還是軍工領(lǐng)域到航空航天,電能無(wú)疑發(fā)揮著舉足輕重的作用。伴隨科技的進(jìn)步,人們對(duì)電能質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。與此同時(shí),工業(yè)中非線性負(fù)載的大量使用,導(dǎo)致電網(wǎng)無(wú)功不平衡和諧波污染現(xiàn)象日益增多。其產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷降低了電能的質(zhì)量,同時(shí)衍生出電能利用率降低、電費(fèi)支出增加、縮短電力設(shè)備使用壽命,甚至破壞電力設(shè)備等一系列問(wèn)題。這會(huì)使電力安全運(yùn)行變得困難,并影響企業(yè)的效益。因此,無(wú)功補(bǔ)償裝置的研究應(yīng)用直接關(guān)系電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,高效性,經(jīng)濟(jì)性。本文以鄂爾多斯機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓10kV變電站無(wú)功補(bǔ)償與諧波抑制為研究對(duì)象,針對(duì)現(xiàn)行的傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置——并聯(lián)電容器在補(bǔ)償過(guò)程中的不足,對(duì)具有諧波抑制功能的SVG展開(kāi)了研究,具體的工作如下:文中首先結(jié)合當(dāng)前鄂爾多斯機(jī)場(chǎng)的供電情況以及無(wú)功對(duì)供電造成的影響。從企業(yè)安全運(yùn)行、節(jié)約成本的實(shí)際角度出發(fā),提出了研究無(wú)功補(bǔ)償裝置的必要性。然后介紹了無(wú)功補(bǔ)償裝置的發(fā)展史,分析了SVG的優(yōu)越性并選擇其為研究對(duì)象。在SVG研究方面,重點(diǎn)學(xué)習(xí)了其結(jié)構(gòu)及工作原理、無(wú)功電流檢測(cè)及控制策略。本文中無(wú)功電流檢測(cè)采用改進(jìn)后的i _p、i _q

【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

TCR單相原理圖

-10-脅，所以在其中串聯(lián)了一個(gè)小電感來(lái)防止沖擊電流造成的威脅。這種電容器相比于其他電容器而言，關(guān)鍵技術(shù)是控制晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間，基于多年實(shí)踐研究，找到了一種最佳的投切時(shí)間，能將此時(shí)電路的沖擊電流變?yōu)榱�。不過(guò)靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置功耗大，占地面積大，在調(diào)節(jié)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量諧波，諧波不僅會(huì)引起電力設(shè)備過(guò)熱產(chǎn)生絕緣老化，還會(huì)引起電磁兼容，造成電磁污染、輻射等環(huán)保問(wèn)題。圖2.3TSC單相結(jié)構(gòu)圖2.2.2靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）20世紀(jì)80年代以來(lái)，一種更加先進(jìn)高壓的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償發(fā)生裝置在電力電子技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下誕生了，全控性器件實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償]8[。傳統(tǒng)補(bǔ)償裝置響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、調(diào)節(jié)性能差、補(bǔ)償范圍有限。SVG可以動(dòng)態(tài)補(bǔ)償頻率和幅值都變化的諧波和無(wú)功功率，其工作時(shí)所需的儲(chǔ)能元件不大，可以做到連續(xù)調(diào)節(jié)，受電網(wǎng)阻抗影響不大，不容易和電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振。其運(yùn)行范圍更廣，響應(yīng)速度更快，更好的保障了補(bǔ)償后的無(wú)功電流。為了執(zhí)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，控制電橋交流側(cè)的輸出電壓的相角和幅度，或控制交流側(cè)電流，使該電路吸收或者釋放滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行要求的無(wú)功功率。靜止無(wú)功發(fā)生器將自換相橋式電路并聯(lián)到電網(wǎng)上，有時(shí)串接電抗器]9[。這種控制方式是目前無(wú)功功率控制領(lǐng)域的最佳方案，傳統(tǒng)的電容器、調(diào)相機(jī)等無(wú)功發(fā)生裝置是無(wú)法達(dá)到靜止無(wú)功補(bǔ)償器的效果的]10[。與SVC相比，SVG有著以下特點(diǎn)：調(diào)節(jié)迅速、補(bǔ)償區(qū)間大、控制精確，不但可以補(bǔ)償感性負(fù)載，還可以調(diào)節(jié)容性負(fù)載；在系統(tǒng)電壓降低的環(huán)境下，SVG產(chǎn)生的

-11-補(bǔ)償電流不受其影響；SVG作為新一代電力電子可控的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，維護(hù)方便且維護(hù)費(fèi)用低。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)普及了電容器補(bǔ)償，補(bǔ)償后的功率因數(shù)沒(méi)有SVG高，國(guó)內(nèi)動(dòng)作最快的電容器補(bǔ)償時(shí)間也要200毫秒，而SVG則要幾十毫秒就可以解決，在消除諧波方面，一直都采用電容式消除方法，但是電容本身也會(huì)產(chǎn)生諧波，因此不能根除諧波，在使用壽命方面，目前采用的設(shè)備壽命普遍較短，而SVG使用壽命可達(dá)到10年，從這幾點(diǎn)就可以看出SVG不可比擬的優(yōu)勢(shì)。圖2.4SVG接入系統(tǒng)方式圖對(duì)于SVG的研究已經(jīng)不再局限于其自身性能的進(jìn)一步優(yōu)化，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸擴(kuò)展到了應(yīng)用實(shí)踐領(lǐng)域，凡是有大型用電設(shè)備的的地方都配有無(wú)功補(bǔ)償裝置。早些年對(duì)SVG的補(bǔ)償是以輸電系統(tǒng)為主，隨著不斷發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展到了對(duì)配電系統(tǒng)負(fù)荷進(jìn)行多樣化的無(wú)功補(bǔ)償。特別是在那些功率因數(shù)較低的煤礦地區(qū)、企事業(yè)單位區(qū)應(yīng)用較多。居民區(qū)除了日常白熾燈照明外，空調(diào)、冰箱等也都是無(wú)功消耗對(duì)象不容忽視。由于在偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電狀況較為惡劣，多數(shù)地區(qū)供電不足，特別是當(dāng)有大型設(shè)備投入后，迫切需要裝補(bǔ)償設(shè)備來(lái)應(yīng)對(duì)電壓波動(dòng)非常大且功率因數(shù)特別低的狀況。SVG使用的是IGBT構(gòu)成自換相橋式的電路。為了控制電壓和相位來(lái)控制電橋電路，電抗器可以通過(guò)IGBT并聯(lián)連接。這樣SVG既能對(duì)諧波補(bǔ)償還能夠?qū)_擊電流做出準(zhǔn)確跟蹤，做好抑制作用。所以研究SVG，不但能夠提高機(jī)場(chǎng)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)提高供電質(zhì)量，還能減少諧波污染對(duì)設(shè)施設(shè)備的損耗，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。

【參考文獻(xiàn)】：
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