电力系统无功补偿与谐波抑制方法研究-开题报告.ppt

电力系统无功补偿和谐波抑制方法研究 姓 名：+++ 专 业：+++ 学 号：119805004 内容提要 1 选题背景及意义 2 国内外研究状况 3 研究内容 4 研究思路 5 研究方法 6 研究特色和创新之处 1 选题背景 21世纪能源与环境问题成为人类发展必须面对的重要问题，如何在保证可持续发展和保持良好环境的前提下为人类提供安全可靠、优质经济的电能，是电力系统面临的主要问题。 电力系统也是一种“环境”，面临着污染，各种电力电子装置所消耗的无功功率使电网的供电质量恶化，公用电网中的谐波电流和谐波电压是对电网环境影响最严重的一种污染。 无功、谐波给电力系统和用户带来的负面影响主要有增大各类电气设备的额定电压和额定电流，引起额外的功率损耗，导致设备用电效率降低；“谐波影响各种电气设备的正常工作，导致继电保护和自动控制装置的误动作；对通信系统产生干扰，使其无法正常工作；谐波会引起公用电网中局部的并联和串联谐振”。 电力电子装置的广泛应用,不但要消耗大量的无功功率,还有产生大量的谐波电流。因此,深入无功补偿和谐波抑制的研究具有非常重要的意义，对无功补偿和谐波抑制的方法研究是今后一个重大研究课题。 意义 现实意义：在输电系统中随着我国电力负荷的大规模增长，电厂建设得到快速发展，电网覆盖的地理面积也在不断扩大。但是我国的地理环境、煤炭运输、水资源及经济发展规模等因素，决定了发电厂和负荷的分布不均衡，为此我国电力系统需要庞大的远距离输电网。为了提高输电系统传输能力和暂态稳定性，改善系统动态性能，需要安装无功补偿装置。 此外在发电系统中，风力发电、太阳能发电等清洁能源发电具有很大的发展潜力。但是风力发电本身存在的技术问题需要并联补偿技术来解决。 例如为了维持风力发电电源接入点电压的稳定，需要采用技术可以快速补偿无功功率，而太阳能发电目前还无法提供稳定的功率和直接产生符合电网需要的电能，为此须采用各种基于电力电子的变化技术将这些电能变成符合电网要求的高质量电能。 理论意义：无功和谐波电流，从数学本质上看，都可以看作电流信号波形的问题，无功是电压电流波形相位不同，谐波是工频正弦波畸变。综合装置通过信号处理技术检测出负载中谐波与无功电流，然后由主电路变换器发出一个与之相同的补偿电流，从而使电网只需向负载提供与电网电压同相位的基波正序电流。 2 国内外研究状况 SVG是当前世界上最先进也是最复杂的补偿技术产品，它不再采用大容量的电容器、电抗器，而是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功补偿的变换，在响应速度、稳定电网电压、降低系统损耗、增加传输能力、提高瞬变电压极限、降低谐波和减少占地面积等多方面具有更加优越的性能。 有源电力滤波器(APF)可以对大小及频率变化的谐波以及变化的无功功率进行补偿,并能有效地克服无源滤波器的缺点。 但电力电子器件随着容量的增大其所容许的开关频率却越来越低,影响补偿效果。为解决这一矛盾,有三种方案,即采用器件串并联方式、多台APF并联、多重化主电路方式。多重化主电路最为合理有效,既满足容量要求,也提高等效开关频率,只需一套控制电路,在经济上更为合理。 国内外研究状况 具体关于综合治理研究成果包括： 在中高压大容量配电系统中主要采用无源电力滤波器(passive power filter，PPF)抑制谐波，同时补偿固定的无功。 静止无功补偿器（SVC）或无源滤波器和 APF 相结合构成综合并联补偿系统。 一种晶闸管投切电容器（TSC）与APF 无功谐波综合补偿系统 3 研究内容 1 绪论，介绍论文的选题背景、意义、国内外研究现状，以及主要研究目标、内容和方法。 2 相关理论， 无功谐波综合补偿装置的发展， 谐波与无功指令电流计算方法，APF 控制方法，PWM 控制方法， 综合系统结构及工作原理， 综合补偿系统控制策略，有源电力滤波器数学模型无功谐波综合补偿控制策略，系统稳定性与补偿特性分析。 3 仿真实验分析，依据评判结果提出对策。 4 结论与展望，对全文进行总结，提出了本文的创新点和不足之处，并对以后的研究进行了展望。 　　　 4 研究思路 绪论 理论支持 实验数据分析 结论与展望 综合系统结构及工作原理 综合补偿系统控制策略 系统稳定性与补偿特性分析 有源电力滤波器数学模型 无功谐波综合补偿控制策略 5 研究方法 （1）对APF与TSC、SVC、SVG相结合的综合系统分别进行比较研究； （2） 并联有源电力滤波器的优点； （3） 综合系统指令电流计算方法； 6 研究特色和创新之处