第三章传统电能质量分析与改善.
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1、一、电力系统运行特性一、电力系统运行特性二、频率稳定与频率偏差二、频率稳定与频率偏差三、电压稳定与电压偏差三、电压稳定与电压偏差四、三相不平衡四、三相不平衡一、电力系统运行特性一、电力系统运行特性电力充裕性电力充裕性电力安全性电力安全性（稳定性）（稳定性）电力经济性电力经济性电能质量电能数量 系统正常运行系统正常运行电力系统可靠性电力充裕性电力经济性电力安全性电力系统稳定性静态稳定 暂态稳定 动态稳定设备性能调节系统保护与控制系统规划 系统改造 运行方式单位煤耗，线损，功率因数节能增效，市场运行系统正常运行应满足的2个条件：任一节点的P、Q必须平衡；各节点和各元件的基本电气参数不应超过允许偏差
2、。电能质量就是电力系统稳态运行过程中各电气特性参数的具体表现。当其满足标准指标时，系统为（优质）合格运行。可靠经济优质 99.91% 8h6、电压稳定和频率稳定是保证电力系统正常（稳定）运行的基本条件电力系统稳定性功角稳定性频率稳定性电压稳定性小扰动角度稳定性暂态稳定性短期（1n秒）长期（n分钟）系统故障无功电源损失等大扰动系统负荷少量变化等小扰动短期和长期现象 电压连续频率电压稳定：系统从一个给定的初始状态承受扰动后保持母线静态电压的能力。频率稳定：系统由于发电和负荷显著不平衡或故障引起严重不平衡后保持系统静态频率的能力。npf60LoadsActive power足够的调频功率储备与有功/
3、负荷控制手段增减机电力矩，控制发电机的调速器，保证系统总发电容量动态变化的负荷容量；紧急状态下采取切负荷保持频率稳定频率在限定范围内变化；频率是系统供需稳定与否的晴雨表一个信息量充足、可靠，能提供给系统运行人员所需要的数据的信息网络，是对系统频率进行实时控制的先决条件智能电网的核心技术之一rfff rff(%)100rfrfff240fIf dt 考虑到瞬变状态时，要求频率的大幅度变化能够迅速减小，使它落在根据系统安全状态设定的喇叭状曲线中。图为故障后瞬变时长900s，频率必须稳定在f0 20mHz范围内。 GLSKKfPK第三章第三章 传统电能质量分析与改善措施传统电能质量分析与改善措施（本
4、章内容以自学阅读为主，这里给出几个要点问题）（本章内容以自学阅读为主，这里给出几个要点问题）一、电力系统运行特性一、电力系统运行特性二、频率稳定与频率偏差二、频率稳定与频率偏差三、电压稳定与电压偏差三、电压稳定与电压偏差四、三相不平衡四、三相不平衡1.电压稳定是电力系统运行中的经典问题电压稳定是电力系统运行中的经典问题 电压偏差的定义及计算方法（见电压偏差的定义及计算方法（见P55P55，P87P87） 电压偏差的危害（见电压偏差的危害（见P57P575858） 电压偏差是电力系统电压静态稳定的基本问题。电压偏差是电力系统电压静态稳定的基本问题。究其原究其原因：因：系统无功功率不平衡系统无功功
5、率不平衡（无功电源不足或过剩、分配（无功电源不足或过剩、分配与分布不合理，如负荷与出力变化、运行方式和网络结与分布不合理，如负荷与出力变化、运行方式和网络结构变化等）构变化等）是造成电压偏移标称值的根本原因。是造成电压偏移标称值的根本原因。 我们有必要重温无功功率与电压的平衡关系式。我们有必要重温无功功率与电压的平衡关系式。2. 波动负荷对电压特性的影响波动负荷对电压特性的影响 对公式对公式32进一步展开并推导，我们可以得到波动负进一步展开并推导，我们可以得到波动负荷对电压特性影响的关系式。荷对电压特性影响的关系式。 设某一供电系统以简化单线图表示，如图设某一供电系统以简化单线图表示，如图31
6、（a）所）所示。示。0UUSZ0ULZUU PCC P+jQ I图中图中 为供电系统的无限大电源母线电压，即开路电压；为供电系统的无限大电源母线电压，即开路电压；U为公共连接点（为公共连接点（PCC）的母线电压；为）的母线电压；为PCC的系统阻抗，的系统阻抗， 为负荷阻抗；为负荷阻抗；PjQ 为负荷的复功率。为负荷的复功率。0USZLZ图图31（b）给出简化单线电路的稳态相量图，图中）给出简化单线电路的稳态相量图，图中U为参考相量；为参考相量；U0为无限大电源母线电压相量；为无限大电源母线电压相量； 为供电母线电压降相量；为供电母线电压降相量；I为负荷为负荷电流相量。习惯上规定，当电流滞后时，
7、负荷阻抗角，负荷电流相电流相量。习惯上规定，当电流滞后时，负荷阻抗角，负荷电流相量可表示为量可表示为其共轭相量为其共轭相量为负荷的复功率定义为负荷的复功率定义为ULLjIIIsincosLLjIIIsincosLLjUIUIIUjQPSsincos当负荷发生波动时，则有，当负荷发生波动时，则有， 负荷电流的变动量为负荷电流的变动量为由此引起供电母线电压变动由此引起供电母线电压变动式中，式中， 为与为与U同相位的电压变动分量，同相位的电压变动分量， 为与为与U相差相差 的电压变动分量。的电压变动分量。供电母线电压幅值变化可以近似地以供电母线电压幅值变化可以近似地以 的大小来衡量；供电母的大小来衡
8、量；供电母线电压相角变化可以近似以线电压相角变化可以近似以 的大小来衡量。因此可给出电压的大小来衡量。因此可给出电压(大小大小)变动量的计算式变动量的计算式LLIjIIsincos)sinIRcosIX( jsinIXcosIRIZULSLSLSLSSXRUjURUXU090RUXULSLSsinIXcosIRU 已知上式中，已知上式中， ， 于是电压变动量大小与各参量的关系式可写成于是电压变动量大小与各参量的关系式可写成将上式改写可得到供电母线电压变动百分值将上式改写可得到供电母线电压变动百分值d的计算公式的计算公式UPLcosIUQLsinIUQXPRUSS1002NSSUQXPR(%)d
