抑制电力系统振荡的控制器:电力系统稳定器,静止无功补偿器,静止无功发生器的比较
电力系统分析复习题(包括答案)

电力系统分析复习题2. 综合负荷、供电负荷和发电负荷的区别及关系答:综合用电负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率,称为电力系统的供电负荷。
供电负荷再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率,称为电力系统的发电负荷。
2.电压降落、电压损耗、电压偏移的定义有所不同答:网络元件电压降落是指元件首末端两点电压的相量差,即12()V V R jX I -=+;把两点间电压绝对值之差称为电压损耗,用V ∆表示,12V V V ∆=-;电压偏移是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差,可以用KV 表示,也可以用额定电压的百分数表示。
若某点的实际电压为V ,该处的额定电压为N V ,则用百分数表示的电压偏移为电压偏移(%)100N N V V V -=⨯5.输电线路何时作为无功电源、何时作为无功负荷答:35KV 及以下的架空线路的充电功率甚小,一般说,这种线路都是消耗无功功率的;110KV 及以上的架空线路当传输功率较大时,电抗中消耗的无功功率将大于电纳中产生的无功功率,线路成为无功负载,当传输功率较小(小于自然功率)时,电纳中生产的无功功率,除了抵偿电抗中的损耗以外,还有多余,这时线路就成为无功电源。
(0180δ<:无功电源;0180δ>,无功负荷)1.两端供电网络功率分布的计算公式﹝掌握假设的条件和两个功率分量 式11-7﹞答:*****12212211,******22112112*****11112222,******22112112()()()()b b a b N a a LD cir b b a a a a a b N a a LD cir b b a a Z Z S Z S V V V S S S Z Z Z Z Z Z Z S Z Z S V V V S S S Z Z Z Z Z Z ⎧++-⎪=+=+⎪++++⎪⎨⎪++-=-=-⎪⎪++++⎩① 第一部分由负荷功率和网络参数确定,阻抗共轭值成反比的关系分配②第二部分与负荷无关,它可以在网络中负荷切除的情况下,由两个供电点的电压差和网络参数确定。
电力系统分析复习题包括答案

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它是把不同地区、不同性质的所有的用户的负荷总加起来而得到的。
2. 综合负荷、供电负荷和发电负荷的区别及关系答:综合用电负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率,称为电力系统的供电负荷。
供电负荷再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率,称为电力系统的发电负荷。
9-21.负荷曲线的定义答:反映一段时间内负荷随时间而变化的规律用负荷曲线来描述2.日负荷曲线和年负荷曲线的慨念答:负荷曲线按时间长短分,分为日负荷曲线和年负荷曲线。
日负荷曲线描述了一天24小时负荷的变化情况;年负荷曲线描述了一年内负荷变化的情况。
3.日负荷曲线中最大负荷、最小负荷、平均负荷、负荷率、最小负荷系数的慨念答:负荷曲线中的最大值称为日最大负荷max P (又称峰荷),最小值称为日最小负荷min P (又称谷荷);平均负荷是指某一时期(日,月,年)内的负荷功率的平均值,24024d av W P Pdt =⎰;负荷率m k 是日平均负荷av P 与日最大负荷max P 之比,即maxav m P k P =;最小负荷系数α是日最小负荷min P 跟日最大负荷max P 之比,即min maxP P α=。
4.日负荷曲线的作用答:日负荷曲线对电力系统的运行非常重要,它是安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据。
华东电网持证上岗考试复习题(稳定部分)

华东电网持证上岗考试复习题(稳定部分)(下划线为填空,括号内为答案)1. 合理的____(电网结构),是保证电力系统安全稳定运行的客观物质基础,其基本内容是执行电网__(分层)和__(分区)的原则。
2. 在可能发生发电机自励磁的系统中,可采用____(并联电抗器),在线路末端联接变压器或改变运行方式,从而改变系统运行参数,使阻抗__(小于)线路容抗。
3. 快速切除线路与母线的短路故障,是提高电力系统的____(暂态稳定)的最重要的手段。
4. 电力系统的暂态过程有三种:即_(波)过程、____(电磁暂态)过程和____(机电暂态)过程。
5. 同步发电机的振荡包括__(同步)振荡和__(异步)振荡。
6. 电磁环网是指不同____(电压等级)运行的线路,通过___(变压器)电磁回路的联接而构成的环路。
7. 当发电机组接空载长线路或串联电容补偿度过大的线路上容易发生___(自励磁)。
8. 提高电力系统安全稳定水平的三项基本条件是(1)合理的____(电网结构);(2)对所设计或所运行的电力系统进行全面的研究分析,掌握系统情况,并采取了各种切实可行的__(技术)措施和__(管理)措施,保障电力系统的安全稳定运行。
(3)建立保证电力系统安全稳定运行的____(最后一道)防线。
9. 华东电网稳定运行规定主要依据《________(电力系统安全稳定)导则》和《华东电网________(安全稳定计算管理)暂行规定》。
10. 100MW及以上容量机组的失磁保护和失步保护按调度管辖范围,经有关____(调度部门)核定后,必须投入运行。
11. 500kV线路高频保护停,要求__(线路)陪停。
500kV母线差动保护全停,要求__(母线)陪停。
12. 500kV线路单相重合闸时间,堡任5231为___(1.0)秒、堡上5233、5234为___(1.0)秒、任上5237、5238为___(1.2)秒、上江5241、5242为___(1.0)秒、盐泰5255、盐兴5256为___(1.0)秒。
无功补偿专著

无功补偿专著
以下是几本关于无功补偿的专著:
- 《无功补偿理论及其应用》:该书除了介绍常规的并联型和串联型无功补偿的理论和控制外,还详细阐述了怎样通过无功补偿对三相不对称系统实现平衡补偿的理论和方法;推导并分析了各类电力滤波器的基本计算公式,以及实现滤波的控制。
利用有载调压对无功的影响,书中专门介绍了变压器有载调压中的电压调节器和相位调节器、自动电压控制(AVC)系统,以及电压无功控制(VQC)等。
- 《电力系统无功补偿原理与应用》:该书主要说明电力系统无功功率相关理论,无功功率补偿的作用、种类、特点及发展趋势;静止无功补偿器、静止无功发生器和有源电力滤波器;详细介绍施耐德电能无功补偿器MDG9AD161、MDG9AD162,施耐德varphls2电容器,施耐德Varlogic无功功率补偿控制器,列举出针对以上设备的相关实验和工程实例;最后讲述无功功率补偿装置的综合应用。
- 《中低压电网无功补偿实用技术》:该书系统介绍了中低压电网无功补偿实用技术。
全书共10章,主要内容包括无功补偿的规划与发展动向,无功补偿和功率因数,无功补偿的经济效益分析,无功补偿方案的确定与实现,无功补偿容量的确定和安装位置的优化,无功补偿装置的设计、选择及控制,动态无功补偿在电网中的应用,电容器的控制与保护,补偿电容器在运行中的异常现象,电力电容器的运行与维护。
无功补偿的原理种类及应用

无功功率补偿(VARCOMPENSATOR)简称无功补偿装置,在电力供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。
所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少网络的损耗,使电网质量提高。
反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。
无功补偿的工作原理:在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。
无功功率比较抽象,它用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。
无功功率决不是无用功率,它的用处很大。
电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。
变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。
因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。
在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。
如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。
但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要,所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。
无功补偿的基本原理是:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,能量在两种负荷之间相互交换。
这样,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。
电力电子技术在高压领域应用概况

电力电子技术在高压领域应用概况(一)电力电子技术在电力传输系统及在高压电器中的应用已十分广泛,已经显示出它越来越重要的作用。
这里所说的“高压”应在6KV以上。
主要应用领域为:1、高压交、直流输电;2、静止型动态无功补偿装置SVC;3、高压电机软启动;4、高压直流电源及高压变频;一、高压交、直流输电现代电子技术、控制技术、计算机技术等与传统电力技术的融合产生了发展前景广阔的电力电子技术。
电力电子技术在高压直流输电(HVDC)、静止无功补偿器(SVC)等领域已有广泛的应用。
八十年代后期,为了充分利用已有的输电设备、有效地控制系统潮流分布、提高对电力系统稳定性的控制能力,提出了…灵活交流输电技术(FACTS)‟并得到了很快发展,FACTS装置的目的都是通过利用大功率电力电子器件的快速响应能力,实现对电压、有功潮流、无功潮流等的平滑控制,从而在不影响系统稳定性的前提下,提高系统传输功率能力,改善电压质量,达到最大可用性、最小损耗、最小环境压力、最小投资和最短的建设周期的目标。
可控串补(TCSC)、新型无功发生器(STATCOM)、统一潮流控制器(UPFC)等工业样机相继投运。
九十年代中期,为解决日益突出的电能质量问题,国外又提出了…定制电力(Custom Power)‟技术,即把电力电子技术用在配电领域。
属于这类技术的新型电力设备,如配电用新型静止无功补偿器(DSTATCOM)、动态电压恢复器(DVR)、静止开关(SSB)等也相继投运。
我国对电力电子技术的研究经过40多年的努力,特别是近十多年的迅速发展,在部分领域已经初步形成了分析研究、试验仿真、设备制造、系统集成的能力,但整体技术与国际先进水平相比还有较大的差距。
我国电网现状迫切需要上述各项技术,因为:⑴我国电网面临的主要问题应该是大幅度提高电网的大容量、远距离输电能力。
其次,要增强电网的安全可靠性以及改善电能质量;再次,经济性和环境问题。
然而,当前要实现大规模输电面临诸多技术困难;大区电网强互联的格局尚未形成;电网建设滞后,瓶颈增多,威胁电网安全;取得线路走廊和变电站站址日益困难。
电力系统低频振荡分析与抑制研究

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静止无功补偿器和静止无功发生器的比较

静止无功补偿器和静止无功发生器的比较
SVC STATCOM
基本原理控制或投切并联阻抗通过电抗连接的控制电压或电流源
稳态特性见图4.0.9-1和图4.0.9-2 见图4.0.9-1和图4.0.9-2
恒阻抗/电纳恒电流
高/低电压下的运
行
占地面积大(电抗器,电容器)小于SVC
损耗 1.0~1.5% 1.0~1.5%
对暂态的影响无输出最大电流
电压控制及其响应响应取决于系统强度,要求变增益控制响应取决于系统强度,比SVC更快、更稳
定
对传输功率、
取决于容量和位置取决于容量和位置,但性能大大优于SVC 稳定及阻尼的改善
初始通电从高压系统直接通电储存能量迅速充电到运行电压
闪变补偿优于SVC
谐波产生产生低阶谐波产生高次谐波,取决于开关模式
系统及谐振对既有谐振有影响不影响既有谐振
滤波通常要求无源滤波通常不要求无源滤波
存在响应限制性能大大优于SVC
电压/电能质量改
善能力。
储能装置与PSS配合控制对电力系统低频振荡的抑制效果研究

谢亦 丰t , 祝 明华 , 熊连松 , 卓 放 , 李 琛 , 张海龙z
( 1 . 西安 交通 大 学 电气工程 学院 . 陕西 西安 ( 2 . 许 继 集 团, 河南 许昌
摘Hale Waihona Puke 7 1 0 0 4 9 )
e f f e c t i v e t o u s e b o t h o f t h e e n e r g y s t o r a g e s y s t e m a n d P S S t o s u p p r e s s t h e l o w— r f e q u e n c y o s c i l l a t i o n i n p o we r s y s t e m, a n d t h e
2 . X u j i G r o u p , X u c h a n g 4 6 1 0 0 0 , C h i n a )
Ab s t r a c t : T h e l o w— f r e q u e n c y o s c i l l a t i o n i n p o w e r s y s t e m s e r i o u s l y a f f e c t s t h e s y s t e m s t a b i l i t y , a n d i t s me c h a n i s m a n a l y s i s a n d s u p p r e s s i o n s t r a t e g y h a v e b e e n d r a wn a l o t o f a t t e n t i o n b y s c h o l a r s a t h o me a n d a b r o a d . I n t h i s p a p e r , a me t h o d w i t h a n e n e r g y
电力系统低频震荡问题分析及处理措施探究

电力系统低频震荡问题分析及处理措施探究摘要:随着电力工业的快速发展和电力系统互联规模的扩大,电网的运行越来越接近稳定极限。
本文阐述了低频振荡的机理,分析了影响低频振荡的因素,并针对不同的振荡模式提出了相应的抑制措施。
关键词:电力系统;低频振荡;机制;影响因素前言随着输电容量的增加和输电成本的大幅降低,一些问题对互联电网的稳定性产生了不利影响。
在电力供应中,电力系统的过度危害越来越受到人们的重视。
我们必须提前制定对策,提高效率,为我国电力系统的稳定高效运行做出贡献。
1、电力系统低频震荡研究背景早在20 世纪 60 年代美国的西北联合系统与西南联合系统进行互联运行时,就出现了严重的功率增幅震荡现象。
电力增长和低频振荡成为影响电力系统稳定运行的重要问题之一。
电力系统出现低频振荡,一种情况是发电机转子之间的振荡,这种情况一般在一段时间后会逐渐减小。
另一种情况是发电机转子间的相对摇摆平息得很慢甚至持续增大,以致破坏了互联系统的静态稳定,最终导致互联系统的解裂。
随着电力的规模的不断扩大,电力系统中的低频震荡问题引起了相关专家的关注,成为急需解决的电力问题之一。
2、低频震荡对电力系统的危害及研究的必要性2.1电力系统低频震荡的危害如果电网的功率、电压和电流继续波动,将严重影响供电质量,电网相关部分的发展趋势将超过输电极限,导致控制系统故障,影响电网稳定运行。
从而造成电源故障和设备损坏。
2.2研究电力系统低频振荡的必要性电网互联将带来电网调峰、水电互补、电力应急保障等一系列经济效益。
电力生产和传输的效率和可靠性大大提高。
电网互联互通发展迅速,但也带来了新的问题,例如:电网内部趋势控制、电力系统安全运行、电网互联的稳定性控制和系统互联引起的区域低频振荡已成为威胁电网安全稳定运行的重要因素之一。
3、电力系统低频振荡的分类3.1地区振荡模式区域振荡模式是指同一发电厂或附近的发电机与系统中其他发电机之间的节距损失。
由于发电机转子惯性时间常数小,振动频率高达0.7~2.0Hz。
电力系统分析复习题(包括答案)

电力系统分析复习题9-11.综合负荷的定义答:系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷,亦称电力系统的综合用电负荷。
它是把不同地区、不同性质的所有的用户的负荷总加起来而得到的。
2. 综合负荷、供电负荷和发电负荷的区别及关系答:综合用电负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率,称为电力系统的供电负荷。
供电负荷再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率,称为电力系统的发电负荷。
9-21.负荷曲线的定义答:反映一段时间内负荷随时间而变化的规律用负荷曲线来描述2.日负荷曲线和年负荷曲线的慨念答:负荷曲线按时间长短分,分为日负荷曲线和年负荷曲线。
日负荷曲线描述了一天24小时负荷的变化情况;年负荷曲线描述了一年内负荷变化的情况。
3.日负荷曲线中最大负荷、最小负荷、平均负荷、负荷率、最小负荷系数的慨念 答:负荷曲线中的最大值称为日最大负荷max P (又称峰荷),最小值称为日最小负荷min P (又称谷荷);平均负荷是指某一时期(日,月,年)内的负荷功率的平均值,24024d av W P Pdt =⎰;负荷率m k 是日平均负荷av P 与日最大负荷max P 之比,即maxav m P k P =;最小负荷系数α是日最小负荷min P 跟日最大负荷max P 之比,即min maxP P α=。
4.日负荷曲线的作用答:日负荷曲线对电力系统的运行非常重要,它是安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据。
5.年最大负荷曲线的定义和作用答:年最大负荷曲线描述一年内每月(或每日)最大有功功率负荷变化的情况,它主要用来安排发电设备的检修计划,同时也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。
6.年持续负荷曲线的定义、最大负荷利用时数的慨念、年持续负荷曲线的用途答:年持续负荷曲线是按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列而绘制成,作用是安排发电计划和进行可靠性估算。
电力系统低频振荡的抑制.

在长距离输电线路上装设静止无功补偿器作电压支撑
采用电力系统稳定器PSS作为励磁附加控制 利用静止无功补偿器的附加控制
二 次 系 统 对 策
直流输电的附加控制或直流功率提供附加阻尼 采用线性励磁控制装置改善系统动态性能 采用非线性最优励磁装置改善系统动态性能
但一次系统的对策受经济、环境等因素的制约较大,难以无限 制地使用。利用二次系统来抑制低频振荡,具有价格低、易实 现、性能良好,以及经济效益显著等优点,是抑制低频振荡的 主要方法。
现的。 PSS对转速或其他信号的变化响应使发电机产生一个与
速度同相位的电功率输出的变化。这种电功率输出的变化一部 分是通过励磁调节直接调制有功功率的输出;另一部分是通过 调制无功功率输出,改变系统电压,引起电压灵敏的负荷发生变 化,从而间接地调制了有功功率的输出。PSS调制无功功率的有 效性与负荷的位置和类型(特性) 、电压控制的相关程度及振 荡模式有很大关系。常规PSS仍然是抑制电力系统低频
从而引发功率振荡.对于多机系统的振荡机理就是对单机无穷大系统概念上的推广.一个多机系统会出现多个不同频
率的振荡,每一个频率的振荡称为一个低频振荡模式,也称
为机电振荡模式.一般认为在一个由n台发电机组成的系统 中,对应的机电振荡模式会有n-1个,但通常只关心负阻尼和
阻尼不足的模式.
四,低频振荡的抑制措施
二,电力系统低频振荡
1,电力系统低频振线路功率、母线电压等发生近似 等幅或增幅的振荡,因振荡频率较低,一般在0.1-2.5Hz, 故称为低频振荡。
2,电力系统低频振荡的分类
电力系统低 频振荡分为 两种类型
1,局部模态 (Local Modes)
(Interarea Modes)
•
电力系统低频振荡的原因及抑制方法分析

系统的特征根 都为负实部 时, 系统处于稳定白 勺 ;
用直流小信号调制 的方法 ,增加抑制系统低频
系统特征根中有一对正实部的复数或一个正实 振荡 的阻尼 。直流小信号调制器输入量可选取
数时 ,系统处于不稳定 。而实际情况是非线性 多种信号 ,包括 :整流侧或者逆变侧频 率、两 系统在临近虚轴时会产生奇异现象 。这种奇异 侧频 率偏 差、线 路电流偏 差和线 路功率偏 差。 已有研 究提 出调 制信号采 用并联交流 联络线的 功率变化速度,不但可 以消除长距离通讯通道 可 能存在 不稳定性,而且可以有效迅速地抑制 区域间的低频振 荡模式。直流小信号调制的缺
现动态补偿 。当大容 量的互联电力系统受到较
有 分析在一定条件下会导致系统的增幅低频振 大扰动 ,发生低频功率振 荡或电压振 荡时,迅 速 调节 系统的潮 流从而提高系统内振荡阻尼, 荡。
以上分析 低频振荡产 生的原 因各有侧重 ,
释 ,对提 出抑制低频振荡的措施提供 了基础依
据。
起 到抑 制、阻尼的作用,提高 了输 电系统的静
从不 同角 度对低 频振 荡产 生 的机理 进行 了解 态稳 定性和输 电能力。
3 结 束语
通过分析 引起 电力系统低频振荡 的原因 , 比较 了常见的抑制低频振荡 的措施 ,说 明柔性 制低频振荡的热 点措施 ,随着 电力 电子技术 的 快速发展 ,成本 的进一步 降低 ,必将 具有 更为 广阔的发展前景 。
点 在 于应 用 范 围 受 限 , 且 应用 经 验不 足 。
现象表现在 即便系统全部特征根都带负实部 变 ,导致低频振荡增幅的发生 1 . 4过于灵敏的励磁调节导致低频振 荡 为了给 系统 运行 变化提 供快 速 灵敏 的调
电力系统中的电压稳定性分析与控制

电力系统中的电压稳定性分析与控制近年来,随着电力需求的不断增长,电力系统的安全与稳定成为人们关注的焦点之一。
而在电力系统中,电压稳定性是保障系统安全运行的重要问题之一。
本文将对电力系统中的电压稳定性进行深入分析与探讨,并介绍一些电压稳定性控制的方法与策略。
1. 电力系统中的电压稳定性问题在电力系统中,电压稳定性指的是系统中各节点的电压维持在额定值附近,并保持稳定的能力。
不稳定的电压会导致电力系统中各种问题,如设备故障、电压波动、频率偏差等。
电压稳定性问题可以分为静态和动态两个方面。
静态电压稳定性问题主要包括节点电压过高或过低、电源饱和等;动态电压稳定性问题主要涉及系统中的电压振荡、大幅度电压波动等。
2. 电压稳定性分析手段为了保障电力系统的电压稳定性,我们需要进行电压稳定性分析。
电压稳定性分析一般包括静态分析和动态分析两个方面。
静态分析主要通过潮流计算等手段获取系统中各节点的电压、功率等信息,从而判断系统中是否存在静态电压稳定性问题。
动态分析则是通过模拟电力系统运行过程中的动态响应,研究系统中的电压振荡、频率偏差等问题。
动态分析常常使用数学模型和计算机仿真,以及实际系统的实验结果进行验证。
除此之外,还有一些电压稳定性指标被广泛应用于电力系统的电压稳定性分析中,如电压裕度、耐受度、灵敏度等。
3. 电压稳定性控制方法为了保证电力系统的电压稳定性,人们提出了多种电压稳定性控制方法。
以下是其中的一些常见方法。
(1)无功补偿无功补偿是一种常用的提高电力系统电压稳定性的措施。
通过增加或减少无功功率的输入,可以调节系统中的电压水平,从而稳定系统的电压。
(2)电压调节器电压调节器是一种能够根据电压变化自动调整补偿措施的设备。
可以根据系统电压的变化实时调整无功功率的输入,使得电力系统的电压稳定在合理范围内。
(3)电力系统稳定器(PSS)电力系统稳定器是一种用于降低电力系统振荡的装置。
通过对发电机励磁系统的控制,可以使得系统中的电压振荡降低,保持电力系统的电压稳定。
2023国家电网考试模拟题及解析(必刷)

2023国家电网考试模拟题及解析(必刷)1.电力系统中重要的电压支撑节点称为电压()A.考核点B.监测点C.中枢点D.控制点答案:【C】解析:电压中枢点:对电力系统电压进行监视、控制和调整的主要的供电点。
2.系统运行时的电压是通过系统的()来控制A.频率B.功角C.有功D.无功答案:【D】解析:电力系统的无功和电压是有关的。
无功充足电压就升高,无功缺乏电压就降低。
3.在下面所列出的各组无功电源中,完全具有正的电压调节效应的一组是 ()A.调相机、TCRM静止无功补偿器、并联电容器B.TCR型静止无功补偿器、SR型静止无功补偿器、并联电容器C.调相机、SR型静止无功补偿器、TSC型静止无功补偿器D.调相机、SR型静止无功补偿器、TCR型静止无功补偿器答案:【D】解析:在常用的无功补偿设备中,调相机、S型静止无功偿器和TCR里静止无功偿器具有正的电压调节效应,而电力电容器、TSC型静止无功补偿器具有负的电压调节效应。
4.电力系统无功电源最优分布的原则是()A.等耗量微增率准则B.等网损微增率准则C.最优网损微增率准则D.等比耗量准则答案:【B】解析:电力系统无功电源最优分布的目的是使整个电力系统的有功损耗最小。
电力系统无功电源最优分布的原则是等网损微增率准则。
无功负荷最优补偿的原则是最优网损微增率准则。
5.电压越高,并联电容器发出无功为()A.越大B.越小C.不变D.其他三个选项都不是答案:【A】6.对于有功电源过剩,但无功不足引起电压水平偏低的电力系统,应优先采用的调压措施是()A.改变无励磁调节变压器变比B.改变有载调压变压器变比C.改变发电机的无功出力D.增加无功补偿装置答案:【C】解析:上述几种方式都可以进行电压调整,洗是发电机调压,因为其不增加设备,优先洗用,但是其要增大无功必须减少有功,所以只能用在有功备用比较充足的系统里面。
7.借助改变发电机端电压进行调压是一种 ()A.典型的顺调压B.典型的逆调压C.典型的常调压D.典型的不调压答案:【B】解析:发电机端电压由励磁调节器控制,改变调节器的电压整定值便可改变发电机的端电压,这种调压猫施不需要另外增加设备,在各种调压方式中应优先考虑。
抑制电力系统振荡的控制器:电力系统稳定器,静止无功补偿器,静止无功发生器的比较

抑制电力系统振荡的控制器:电力系统稳定器,静止无功补偿器,静止无功发生器的比较摘要——本文通过电力系统稳定器、静止无功补偿器和静止无功发生器讨论并比较了不同的抑制电力系统内部震荡的控制技术。
这个震荡问题是从分析霍普夫的分叉观点得来的,这个观点是一个对不同控制器固有的延伸的分析研究,和应用不同的控制信号来有效的抑制这些震荡。
这些比较是基于稳定性分析的标准检查程序即电气与电子工程师协会的50主机,145总线测试系统。
关键词——电力系统震荡,霍普夫分叉,电力系统稳定器、静止无功补偿器,静止无功发生器。
(被电气与电子工程师协会会报所接受的。
电力系统自动化, 2002年10月。
这里介绍的研究工作是在以下的财政支持下开发的,加拿大自然科学与工程研究理事会,滑铁卢大学的N. 曼彻斯特, CA .妮娜瑞斯和J.里夫他们同处加拿大滑铁卢大学,电气及计算机工程系,c.canizares@ece.uwaterloo.ca。
G.罗杰斯是做樱桃树科学软件的,在加拿大RR # 5安大略省科尔本港。
)一、简介电机振荡在电力系统中随处可见[1],[2],[3],[4]。
这些震荡可能是由于单个发电机或者发电机车间(局部振荡),或者可能包括一定数量的地理学上(跨地区震荡)广泛分布的电机。
局部振荡的发生常常是由于快速励磁器和电力系统稳定器在发电机上的应用。
内部震荡的出现则是由于系统负载通过薄弱的带有震荡特点传动装置的链接的增加[4]。
如果不控制,这些振荡可能会导致全部的或者部分的供电中断。
机电振荡的研究是基于一个线性系统模型的模态分析[2],[6]。
然而,鉴于这个问题,选择分析技术可以使用分岔理论有效地识别和控制状态可变的振荡问题[7],[8],[9 ],[10] 。
在各类型的分岔、鞍结中,霍普夫分岔已被确定与电力系统不稳定有关[11]。
在鞍结分岔中,一个奇异系统的雅可比和/或状态矩阵是由于稳定状态的情形消失,而在某些限制情况下分岔,缺乏稳定状态的情形可与系统控制达到限制有关(如发电机无功功率的限制);这些分支通常诱发电压崩溃。
静止无功补偿器$静止无功补偿发生器介绍

静止无功补偿器$静止无功补偿发生器介绍SVC & SVG产品简介SVC静止无功补偿器(Static Var Compensator),是一种无功补偿比较科学的方式,能提高电网的功率因数、滤除负荷的谐波、消除三相不平衡电流、改善电网运行电能质量。
基于DSP的全数字控制系统,具有运算速度快、处理数据量大,实现实时控制量计算。
该装置应用于电网,作用为:能实现调相调压功能,提高线路的输送能力,提高稳定运行水平,改善电能质量,提高供电设备的利用率,提高输电效率,改善供电质量,提高输电安全性。
应用于电气化铁路、冶金、炼钢等工业用户,可进行动态无功功率补偿,电压控制,谐波和负序治理,提高用户的生产工效,提高产品质量和降低能耗。
原理:静止无功补偿器是一种没有旋转部件,快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。
它是将可控的电抗器和电力电容器(固定或分组投切)并联使用。
电容器可发出无功功率(容性的),可控电抗器可吸收无功功率(感性的)。
通过对电抗器进行调节,可以使整个装置平滑地从发出无功功率改变到吸收无功功率(或反向进行),并且响应快速。
作用:静止无功补偿器在低压供配电系统中广泛应用于电压调整、改善电压水平、减少电压波动、改善功率因数、抑制电压闪变、平衡不对称负荷,静止无功补偿器配套的滤波器能吸收谐波和减小谐波干扰等。
在超高压输电系统中,静止无功补偿器的作用是提供无功补偿、调整电压,改善系统电压水平,改善电力系统的动态和暂态稳定性,抑制工频过电压等。
SVC目前广泛应用于输电系统和负载无功补偿,其典型代表是晶闸管控制电抗器+固定电容器(TCR+FC)、晶闸管投切电容器(TSC)、以及磁控电抗器+固定电容器(MCR+FC)等。
TCR晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor),由电抗器及晶闸管等构成,与系统并联并从系统吸收无功功率的静止无功装置。
通过控制晶闸管阀的导通角使其等效感抗连续变化。
电力电子技术在高压领域应用概况

电力电子技术在高压领域应用概况(一)电力电子技术在电力传输系统及在高压电器中的应用已十分广泛,已经显示出它越来越重要的作用。
这里所说的“高压"应在6KV以上.主要应用领域为:1、高压交、直流输电;2、静止型动态无功补偿装置SVC;3、高压电机软启动;4、高压直流电源及高压变频;一、高压交、直流输电现代电子技术、控制技术、计算机技术等与传统电力技术的融合产生了发展前景广阔的电力电子技术.电力电子技术在高压直流输电(HVDC)、静止无功补偿器(SVC)等领域已有广泛的应用。
八十年代后期,为了充分利用已有的输电设备、有效地控制系统潮流分布、提高对电力系统稳定性的控制能力,提出了‘灵活交流输电技术(FACTS)’并得到了很快发展,FACTS装置的目的都是通过利用大功率电力电子器件的快速响应能力,实现对电压、有功潮流、无功潮流等的平滑控制,从而在不影响系统稳定性的前提下,提高系统传输功率能力,改善电压质量,达到最大可用性、最小损耗、最小环境压力、最小投资和最短的建设周期的目标。
可控串补(TCSC)、新型无功发生器(STATCOM)、统一潮流控制器(UPFC)等工业样机相继投运.九十年代中期,为解决日益突出的电能质量问题,国外又提出了‘定制电力(Custom Power)’技术,即把电力电子技术用在配电领域。
属于这类技术的新型电力设备,如配电用新型静止无功补偿器(DSTATCOM)、动态电压恢复器(DVR)、静止开关(SSB)等也相继投运。
我国对电力电子技术的研究经过40多年的努力,特别是近十多年的迅速发展,在部分领域已经初步形成了分析研究、试验仿真、设备制造、系统集成的能力,但整体技术与国际先进水平相比还有较大的差距。
我国电网现状迫切需要上述各项技术,因为:⑴我国电网面临的主要问题应该是大幅度提高电网的大容量、远距离输电能力。
其次,要增强电网的安全可靠性以及改善电能质量;再次,经济性和环境问题。
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抑制电力系统振荡的控制器:电力系统稳定器,静止无功补偿器,静止无功发生器的比较摘要——本文通过电力系统稳定器、静止无功补偿器和静止无功发生器讨论并比较了不同的抑制电力系统内部震荡的控制技术。
这个震荡问题是从分析霍普夫的分叉观点得来的,这个观点是一个对不同控制器固有的延伸的分析研究,和应用不同的控制信号来有效的抑制这些震荡。
这些比较是基于稳定性分析的标准检查程序即电气与电子工程师协会的50主机,145总线测试系统。
关键词——电力系统震荡,霍普夫分叉,电力系统稳定器、静止无功补偿器,静止无功发生器。
(被电气与电子工程师协会会报所接受的。
电力系统自动化, 2002年10月。
这里介绍的研究工作是在以下的财政支持下开发的,加拿大自然科学与工程研究理事会,滑铁卢大学的N. 曼彻斯特, CA .妮娜瑞斯和J.里夫他们同处加拿大滑铁卢大学,电气及计算机工程系,c.canizares@ece.uwaterloo.ca。
G.罗杰斯是做樱桃树科学软件的,在加拿大RR # 5安大略省科尔本港。
)一、简介电机振荡在电力系统中随处可见[1],[2],[3],[4]。
这些震荡可能是由于单个发电机或者发电机车间(局部振荡),或者可能包括一定数量的地理学上(跨地区震荡)广泛分布的电机。
局部振荡的发生常常是由于快速励磁器和电力系统稳定器在发电机上的应用。
内部震荡的出现则是由于系统负载通过薄弱的带有震荡特点传动装置的链接的增加[4]。
如果不控制,这些振荡可能会导致全部的或者部分的供电中断。
机电振荡的研究是基于一个线性系统模型的模态分析[2],[6]。
然而,鉴于这个问题,选择分析技术可以使用分岔理论有效地识别和控制状态可变的振荡问题[7],[8],[9 ],[10] 。
在各类型的分岔、鞍结中,霍普夫分岔已被确定与电力系统不稳定有关[11]。
在鞍结分岔中,一个奇异系统的雅可比和/或状态矩阵是由于稳定状态的情形消失,而在某些限制情况下分岔,缺乏稳定状态的情形可与系统控制达到限制有关(如发电机无功功率的限制);这些分支通常诱发电压崩溃。
另一方面,霍普夫分岔描述稳定不稳定的发生与振荡问题在非线性系统极限环(如互连电力系统)。
柔性交流输电系统的可用性控制器[12],如静态无功补偿,可控硅控制系列补偿器,静态同步补偿器和统一功率流量控制器,在其使用时可导致区域间振荡[13 ],[14 ],[15 ]。
因此,本文首先讨论机电研究使用的分岔理论振荡的问题,然后比较应用电力系统稳定器,静止无功补偿器,静止无功发生器,提出了新的控制器安置的技术和方法,选择最佳额外的控制信号。
该文件的安排如下:第二节介绍通篇使用的电力系统建模和分析的概念,因此,基本理论背后的霍普夫分岔建模和控制的电力系统稳定器,静止无功补偿器,静止无功发生器使用的是简单的讨论。
振荡控制采用静止无功补偿器,静止无功发生器,包括一个新的安置技术,是在第三节中讨论。
在第四节,模拟电气与电子工程师协会50机测试系统的结果和讨论,连同一个分析用的简要说明使用的工具。
最后,本文的主要贡献是在第五节中的概述。
二、基本背景A.电力系统建模在一般情况下,电力系统是根据差集和代数方程(DAE)建模的,即x˙ = f(x, y, λ, p) (1)0 = g (x, y, λ, p )其中x 属于R 的n 次方是一个与状态变量相关的动态变量发电机,负载,和其他系统控制器;y 属于R 的M 次方是一个相关的代数变量的向量稳态变量,忽略快速动态(例如大多数负载电压相量的大小和角度) ; λ∈R 是一个不可控参数,如变量:有功和无功负荷; p ∈R 的k 次方是一个可控的参数,如自来水和AVR 设置,或控制器参考电压。
分岔分析是基于特征值分析[16](小扰动稳定或在电力系统的模态分析[6] ),由于系统参数λ和/或P 在(1)式中的变化 [11]。
因此,这些方程的线性化是需要一个为给定的参数( λ ,P )平衡的值 ,点(x o , y o )是给定值(λ, p )的参数, [f (x o , y o , λ, p ) g (x o , y o , λ, p )]T = 0 (x ˙=0).因此,通过线性(1)(x o , y o , λ, p ), ,它遵循⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆y x J J J J x 43210 (2) 其中J 是雅克比系统,.|/.|/0201y f J x f J∂∂=∂∂= .0403|/.|/y g J x g J ∂∂=∂∂=如果J4的是非奇异的,可以很容易地计算出系统的特征值(2) ,即消除代数变量ΔY 的向量()x A x J J J J x ∆=∆-=∆-31421在这种情况下,就可以减少DAE 系统的一套常微分方程[17]。
因此,通常对电力系统的分岔模型监控是通过系统参数( λ ,P )的变化来检测的。
B 霍普夫分叉霍普夫分叉也被称为振荡分岔,这种分岔的特点是稳定或不稳定周期轨道围绕一个新兴平衡点,可在线性分析的帮助下研究这些分岔与一对纯虚根状态矩阵[ 16]。
因此,考虑动态 电力系统(1),当参数λ和/或P 不同,平衡点(x o , y o )和特征值一个在相应的系统状态矩阵也会变化(3)如果所有的特征值系统状态矩阵具有负实部,这些平衡点是渐近稳定的。
由于参数变化,与相应的特征值平衡点也会改变。
一个复杂的共轭特征值达到虚轴服从( λ ,P )的变化,叫(x o , y o , λo , p o ) ,被称作一个霍普夫分岔点;在这一点上,某些确定的条件也应该满足这一特点[16]。
横截条件的基本陈述如下, 霍普夫分岔对应系统的平衡点,一对与其他所有特征值的纯虚根非零实部分,一双分叉或关键特征值交虚轴的参数( λ ,P )变化,在系统中产生振荡。
传统上来说机电振荡问题,当系统经历了突然的变化,通常是由系统产生突发事件(如线路中断)已经与系统平衡的特征值对(操作点)跳跃复平面的虚轴,从左半平面倒右半平面相关。
如果这个特定的振荡问题是研究在系统中使用更多的逐渐变化,如对缓慢变化的系统负载等参数的变化,它可以直接视为一个霍普夫分岔问题,如建议 [9] 。
因此,在当前的论文中, 霍普夫分岔理论是用来从外观上分析由于一个线路故障测试系统的机电振荡,并制定对电力系统稳定器,静止无功补偿器,静止无功发生器的阻尼技术控制器,将显示在第四节。
,图1用于[6 ]的电力系统稳定器的模型,其中Vs是一个额外的AVR输入信号。
C.电力系统稳定器[6]一个电力系统稳定器可以被看作是一个额外的发电机励磁控制或AVR ,以改善整体电源系统的动态性能,特别是机电控制振荡。
因此,电力系统稳定器使用辅助稳定信号,如轴的速度,终端频率和/或信号AVR的能力来改变输入信号。
这是一个在电力系统网络非常有效的的提高小信号稳定性能的方法。
使用电力系统稳定器的框图在论文的描绘图1中。
在大型电力系统,相应的参与因子机组的速度偏差,可用于在初始筛选发电机上添加电力系统稳定器。
然而,高参与的因素在给定的生成一个电力系统稳定器有效抑制振荡上是必要非充分条件。
经过初步筛选更严格的评估将用来确定频率响应最合适的地点。
D. 静止无功补偿器静止无功补偿器基本上是静止无功发生器/负载连接的一个分流,用来调整其输出交流容性或感性电流,从而维持或控制特定的电源系统变量;通常情况下,控制变量是静止无功补偿器的母线电压。
安装静止无功补偿器的重要原因之一,是提高动态电压控制,从而提高了系统的承载能力。
另外一个稳定信号,并补充控制,叠加一个静止无功补偿器的电压控制回路可以提供阻尼系统振荡,将在[9] ,[10]讨论。
在本文中,静止无功补偿器基本上是代表一个可变的最大容量的电感和电容,用一个额外的控制块和抑制的振荡信号控制电抗与静止无功补偿器的母线电压,如图2所示。
E 、静止无功发生器无功发生器在许多方面类似于同步补偿器,但没有惯性环节。
静止无功发生器的基本的电子块是,一般的直流输入电压转换成三相输出电压基波频率,振幅和相角迅速可控的电压源转换器(VSC )。
此外,控制器还包含耦合变压器和直流电容。
控制系统可以通过程度控制的和/或相移常数输出电压用来维持母线电压的幅度。
静止无功发生器的使用模型是仿照[18 ]来描述的,这是一个基本频率模式控制器准确表示的有功和无功流量的VSC 。
该模型基本上是一个可控的具有代表性的阻抗电压源动态的充电和放电的直流电容,以及作为静止无功发生器的交流和直流损耗。
A相控制策略是假设静止无功发生器的母线控制电压和额外的控制块和信号添加阻尼振荡,如图3所示。
图2。
静止无功补偿器的控制器结构与阻尼振荡,其中B是控制器的等效并联电纳。
图3。
静止无功发生器的振荡阻尼的阶段,其中α是控制顺昌控制器之间的交流电压和总线电压V的相移。
三、振荡控制介绍尽管这是一个昂贵的选择,相比使用时电力系统稳定器振荡控制,柔性交流输电控制器还有额外的好处。
除了振荡控制,当地电压控制能力也使系统承载能力的提高[19] ,这是不可能在所有电力系统稳定器上都有的。
柔性交流输电控制器的设计主要有两个问题,尺寸和类型。
其一是安置,而另一种是控制输入信号的选择,以达到预期的目标。
振荡阻尼,控制器应位于有效的关键特征值带入左半平面。
这个位置可能不是最佳位置,以提高系统的负载能力和改善电压调节,在第四节中所示的测试系统使用。
有基于文献中所建议的一些方法模式的可控性和特征值的灵敏度分析柔性交流输电控制器的位置(如[14] ) 。
一种新的方法在扩展特征分析的基础上提出来,以确定一个分流事实振荡控制器合适的位置控制。
对于控制信号,模式可观测性的最佳选择指数是用[14]来指示的。
A.并联柔性交流输电控制器放置在计算系统的特征值,线性DAE 系统方程可以用来代替降低系统状态矩阵,这是普遍称为广义特征值问题。
它的主要优点是,稀疏矩阵技术可用于加快计算。
此外,扩展特征向量可用于识别的主导与代数变量的关键模式。
因此,特征值问题可重述⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡01214321υμυυJ J J J (4) 其中μ是特征值[]T 21υυ是扩展的特征向量μ ,随着 1342υυJ J -=在V2的条目对应在每个母线的代数变量(如电压和角度,或实部和虚电压)。
在这种情况下,实部和虚电压代数在每个总线的变量。
事实并联控制器,它直接控制电压的大小,可以放在确定V2与负载总线及关键相关的最大项模式。
假设:⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=Vni Vnr i V r V 2222211υυυυυ 其中u2V 对应的复杂特征向量相关与真正的(r )和虚部(i )的负载总线组件电压,即u2V k 和Vu2V 棋负载总线k 的大小||222VkiVkr j υυυ+= 降序排名。