电气化铁道无功补偿毕业设计

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电气化铁路牵引供电系统无功补偿方案分析

电气化铁路牵引供电系统无功补偿方案分析
() 1 固定 并联 电容补 偿装 置
这 种 补偿 方 式 是 在 利 用 真 空 断路 器 分 组 投 切 电容 器 的基 础 上发 展而 来 的,但其 功能 却大 大优 于
利用真空断路器投切电容器 。这种补偿方式的原理
是 ,根 据一 定 的寻优 模 式 ,在 牵 引母线 上设 计 多组 电容 器支 路 ,这些支 路 由晶闸管 来控制 ,分 级 改变
电 力机 车 是 无 功 电流 源 , 同 时 也 是 谐 波 电流
源 。因此 ,可 以从源 头上 进行 无功 补偿 ,以提 高功
偿方法的优点是结构简单、投资少,可以在一定程 度 上解 决牵 引 负荷过 补偿 和 欠补偿 的 问题 。这 种补
偿 方法 需要 对 补偿 电容进 行 频 繁 切 除 时 就 会 产 生 问题 ,即在 投切 过程 中会 有 一个暂 态 过程 ,产 生过
行 。 目前 这种 补偿 方式 已经 逐渐 被淘 汰 。
图 2 真 空 断 路 器 投切 电容 器组
() 闸管投 切 电容器 T C 3晶 S
是 目前 电气化铁路无功补偿的主流。借鉴电力系统 无 功补 偿 的经 验 , 目前 国 内外 电气 化铁 路无 功补 偿
方 案 共有 以下 几种 。
An l sso t a e y a o tVa m p n a i n f rTr c i n Po r a y i fS r t g b u rCo e s t o a to we o
S p l y tm so e ti e i y u p yS se fElcrf d Ra l i wa
d fe e t s h me c n e e wi e b v we e c mp e t n o e .Ad a t g s n i r n c e s o c r d n h h t t a o e r o a d wi o e a t r r h n h v n a e a d d s d a t g so e we e s mm a ie , n l d n p l a o c a i n a d a p ia i n r q i me t . ia v n a e ft m r u h rz d i c u i g a p i t n o c so p l t e u r ci n c o e ns S v r o sr c v u g s o sa ep o o e o i h s e d ee t fe al y c n tu t n e e a c n t t es g e t n r r p s d f r g —p e l c r d r wa o sr c o . l ui i h i i i i

铁道供电专业毕业设计

铁道供电专业毕业设计

铁道供电专业毕业设计
铁道供电专业的毕业设计可以涉及以下方面:
1. 铁路供电系统设计:设计铁路电气化系统,包括供电变电站、接触网、牵引变电所等各个组成部分的设计。

可以考虑应用新能源技术,如太阳能、风能等,提高电气化系统的可持续性和节能性。

2. 供电设备选型与优化:研究铁路供电设备的选型与优化,包括选择适合的变压器、断路器、隔离开关等设备,以提高供电系统的可靠性和稳定性。

3. 输电线路设计与优化:研究供电系统的输电线路设计与优化,包括线路的选取、导线材料的选择、线路的布置等,以降低输电损耗和提高电能传输效率。

4. 轨道交通供电系统的调度和控制:研究铁路供电系统的调度与控制方法,包括控制策略的设计、调度算法的开发等,以提高供电系统的灵活性和运行效率。

5. 铁路供电系统的故障诊断与保护:研究铁路供电系统的故障诊断与保护技术,包括故障检测、故障定位、保护装置设计等,以提高供电系统的安全性和可靠性。

以上仅为一些毕业设计的方向,具体的毕业设计题目可根据个人兴趣和导师意见来确定。

在进行毕业设计之前,建议先了解
相关领域的最新研究进展和技术发展趋势,以找到一个具有挑战性和实用性的课题,并进行相关的实验、模拟或者仿真研究。

《电气化铁道动态无功补偿的研究》范文

《电气化铁道动态无功补偿的研究》范文

《电气化铁道动态无功补偿的研究》篇一一、引言随着电气化铁道的高速发展,动态无功补偿技术在电力系统中显得尤为重要。

电气化铁道由于其特殊性,如大功率、高速度和连续运行等特点,使得对供电系统的稳定性和效率要求极高。

而动态无功补偿技术可以有效解决供电系统中的电压波动、谐波干扰和功率因数下降等问题,从而提升电力系统的稳定性、可靠性以及供电质量。

因此,本文旨在深入探讨电气化铁道动态无功补偿技术的研究现状、原理、应用及发展趋势。

二、动态无功补偿技术概述动态无功补偿技术是一种先进的电力电子技术,通过在供电系统中注入适量的无功电流,以改善系统功率因数,提高系统电压稳定性,降低谐波干扰。

在电气化铁道中,由于电力机车等设备的使用,会产生大量的无功功率和谐波,导致供电系统电压波动、功率因数下降等问题。

因此,动态无功补偿技术在电气化铁道中具有广泛的应用前景。

三、动态无功补偿原理及技术动态无功补偿技术主要基于电力电子技术和自动控制技术。

其基本原理是通过检测供电系统的电压和电流信号,计算出需要补偿的无功功率和谐波成分,然后通过电力电子装置产生相应的无功电流和谐波电流,注入到供电系统中,以实现无功功率的动态补偿和谐波的抑制。

目前,常用的动态无功补偿技术包括静止无功补偿器(SVC)、有源滤波器(APF)和统一电能质量调节器(UPQC)等。

这些技术各有优缺点,适用于不同的电气化铁道供电系统。

四、电气化铁道动态无功补偿的应用在电气化铁道中,动态无功补偿技术的应用可以有效提高供电系统的稳定性和可靠性。

例如,在高速铁路中,通过安装动态无功补偿装置,可以有效地抑制电压波动和谐波干扰,提高功率因数,从而保证列车的安全、稳定运行。

此外,动态无功补偿技术还可以用于优化电气化铁道的电能质量,降低能耗,提高经济效益。

五、发展趋势与挑战随着电力电子技术和自动控制技术的不断发展,电气化铁道动态无功补偿技术将朝着更高效、更智能、更环保的方向发展。

例如,利用先进的控制算法和优化技术,提高动态无功补偿装置的响应速度和补偿精度;通过智能化管理,实现供电系统的优化调度和能源的高效利用;采用绿色环保的电力电子器件和材料,降低装置的能耗和环境污染等。

毕业设计论文牵引所svc二次设计

毕业设计论文牵引所svc二次设计

摘要由于目前电气化铁路牵引供电电能计量中力率的考核采用正送倒计的方式,若采用常规的固定电容进行无功补偿,其综合力率无法达到供电部门的要求,而静态无功补偿装置(SVC)能够很好的解决这一问题。

本文正是针对静态无功补偿装置(SVC)的工程设计进行专题研究。

本论文首先,针对电气化铁道牵引供电系统及其负荷的特点,分析了牵引供电系统功率因数低的原因,并提出应用静止型动态无功补偿装置(SVC)对牵引负荷进行动态无功补偿。

其次,介绍了目前牵引供电系统中普遍应用的晶闸管投切电容器TSC和固定电容器+晶闸管可控电抗器FC+TCR两种SVC补偿装置;接着,对FC+TCR型SVC系统的一次接线方式进行简单介绍,提出了SVC装置在施工设计中应该注意的一些问题;最后,列举了110kV牵引变电所FC+TCR型SVC补偿装置二次系统设计,并进行保护定值计算。

静止型动态无功补偿(SVC)装置采用大功率晶闸管调相技术,通过对补偿系统中的相控支路电流的调节,达到动态调节SVC装置输出无功的目的,使之适应动态补偿牵引变电所变化负荷的需要。

本论文中的设计方法及经验值得设计和施工人员参考借鉴。

关键词:电气化铁路;功率因数;SVC;FC+TCR;系统设计AbstractAt present because electrified railway traction power supply electricity measurement of the assessment using force rate was sending pour millions of the conventional way, if the fixed capacitance reactive power compensation, which are unable to achieve comprehensive force rate power supply departments requirement, and static var compensation device (SVC) can be good to solve this problem. This thesis is aimed at static var compensation device (SVC) engineering design keynote research.At first, this thesis mainly aims at electrified railway traction power supply system and its load characteristics, it analyzes the traction power supply system causes of low power factor, and put out the application of static var compensation device (SVC) for dynamic var compensation of traction's load. Secondly, the thesis introduces the current traction power supply system in general useing thyristor threw cutting capacitor TSC and fixed capacitors + thyristor controlled reactor FC + TCR two kinds of SVC compensation devices; After then, FC + TCR type SVC system once connection mode is simple introducted, and construction design device in an SVC is put forward some problems which should be paid attention to; Finally, the thesis cites FC + TCR type SVC compensation devices second system design of 110 kv traction substation, and protection setting value calculation.Static var compensation (SVC) device adopts high-power thyristor phase-modulation technology, it throughs to the compensation system of phased branch current regulation, and achieves dynamic adjusting SVC device the purpose of reactive power output, to make it adapt the need of changing of compensation traction substation. This thesis of the design method and experience is worth reference for designers and construction personnel.Key words:Electrified railway,Power factor,SVC,FC + TCR,System design目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 牵引变电所SVC无功补偿的背景与意义 (1)1.1.1 电气化铁道牵引供电系统的组成及功能 (1)1.1.2 电气化铁道牵引供电系统的主要特点 (3)1.1.3 牵引变电所的负荷特点 (3)1.1.4 牵引变电所的功率因数 (5)1.2 牵引变电所SVC无功补偿的研究现状 (6)1.3 本课题的研究内容与目标 (7)2 牵引变电所继电保护 (8)2.1 继电保护的作用和意义 (8)2.2 主变保护 (9)2.2.1 主变保护的基本要求 (9)2.2.2 主变保护的原理 (9)2.3 馈线保护 (10)2.3.1 馈线保护的基本要求 (10)2.3.2 馈线保护的原理 (11)2.4 电容保护 (11)2.4.1 电容保护的基本要求 (11)2.4.2 电容保护的原理 (11)3 牵引变电所SVC装置一次接线方式 (13)3.1SVC的作用及其原理 (13)3.1.1SVC的作用 (13)3.1.2SVC的工作原理 (16)3.2SVC系统的一次接线方式 (19)3.3SVC系统的容量选择 (20)3.4SVC装置设计中需要注意的几点问题 (21)4 牵引变电所SVC装置二次系统设计 (22)4.1 牵引变电所SVC装置的二次系统设计 (22)4.1.1 交流回路设计 (22)4.1.2 控制回路设计 (23)4.1.3 遥信回路设计 (23)4.2 牵引变电所SVC装置保护定值计算的一般方法 (23)4.2.1 电流保护的保护定值计算 (24)4.2.2 电压保护的保护定值计算 (26)4.3包兰线皋兰牵引变电所SVC装置的保护定值计算 (29)4.3.1 固定电容器组(FC)的保护定值计算 (30)4.3.2 晶闸管可控电抗器(TCR)的保护定值计算 (31)4.3.3 包兰线皋兰牵引变电所SVC装置保护定值的输入 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录A (36)附录B (38)1 绪论1.1 牵引变电所SVC无功补偿的背景与意义1.1.1 电气化铁道牵引供电系统的组成及功能电气化铁道供电系统由外部电源系统和牵引供电系统组成。

无功补偿控制器毕业设计论文

无功补偿控制器毕业设计论文

摘要本研究以电网无功补偿改造为背景,研制了一种低压无功功率补偿控制器。

作为无功补偿控制器和电网监测器的统一体,该装置以实时的电网监测数据为依据,以低压网(220V)为补偿对象。

本文主要研究了对电网性能的改善,电网最佳补偿点的位置和容量配置,及控制器的软,硬件设计。

系统硬件采用16位单片机系统,具有运算速度高,实时性好的特点;软件使用高级编程语言汇编语言,遵循模块化设计原则,极大的提高了系统的通用性和维护的简易程度,该系统在实时监测数据的基础上,对低压网进行无功补偿。

该装置人机操作界面简单。

关键词:无功补偿,电力电容,单片机。

AbstractThis thesis is to design a controller which is under background of the reconstruction of the reactive power compensation.As the combination of reactive power cotroller and eletric power system measurement ,this drivce’s working theory is based on the real-time data of the eletric power system and it’s intention is to complete the most felicitious compensation for the reactive power which is exits in the 220V electric power wrie.the main part of the thesis includes the ameliorating of the net which comes from the reactive power compensate,the most felicitous compensating position and the hardware and the software design.This device’s hardware core is the 16-bit MCU which has many merits such as high operating speed .the software design adopts language of semble language which is a special advanced programming language and in the process of program ,we use the method of modularization which can improve the universal trait of the program and simplify the device’s maintenance. The device has simple interface of man-machine operating.第一章绪论1.1研究背景目前,我国的电网,特别是广大的农村电网,普遍存在功率因数较低,电网线损较大的情况。

大准电气化铁路牵引供电无功补偿方案范文的研究电气化铁路牵引站

大准电气化铁路牵引供电无功补偿方案范文的研究电气化铁路牵引站

大准电气化铁路牵引供电无功补偿方案范文的研究电气化铁路牵引站我国电气化铁路牵引变电所一般采用固定无功补偿装置,但交流电气化铁道的三大技术特征使固定无功补偿受到了局限。

这三大特征是:电力机车牵引负荷波动范围大;功率因数低;负序功率大,谐波含量高。

由于一些电力部门对牵引变电所功率因数进行考核,采用无功反转正计的计费方法,就使得固定补偿方式下的功率因数大大下降。

特别是运量小、无负荷或轻负荷概率较大的区段,过补偿十分突出,无功补偿装置将向电网返送无功,而此时无功表仍然按消耗的无功进行累加,这样使一些牵引变电所的功率因数远达不到0.9的规定要求。

目前,电力部门对大准线牵引供电实行的是大工业用电电价,根据功率因数的高低进行奖罚,功率因数为0.9时不奖不罚。

功率因数每低于0.9一个百分点,电费增收0.5%,功率因数每高于一个百分点,电费减收0.15%。

椐统计,大准线黍地沟牵引变电所每年力率罚款达30万元以上,造成了一些不必要的运营费用支出。

通过技术改造,将固定无功补偿方式改为可调无功补偿方式(根据实际负荷进行自动调节)就能彻底解决功率因数低而被罚款的难题,从而既提高了供电质量,又减少了电能损耗。

2可调无功补偿方案 2.1真空断路器投切电容器:该方案电容补偿装置接于27.5kVTOUQIAN母线上。

该方案最大优点是结构简单,投资少。

缺点是合闸时会产生过电压和过电流,影响电容器和电抗器的可靠运行,严重时会使设备损坏。

根据IEC最新规范和标准,规定电容器组的投切每年不超过1000次,加之开关寿命的限制,不能频繁投切,从而影响补偿效果。

2.2晶闸管投切电容器:该方案按照一定的模式设计多组某次或某几次滤波器,基波下各支路趁呈容性,分极改变补偿装置的无功出力。

这一方案的优点是损耗小,结构简单,速度响应快,不产生谐波,可以实现过零投切,不会产生严重的过电压。

缺点是每极都配相应的晶闸管,滤波效果塑系统和电容投入组数的影响,一次性投资大。

电网的无功补偿—毕业设计

电网的无功补偿—毕业设计

摘要电压是电能质量的重要指标之一,网损是电力企业的一项重要综合性技术经济指标.长期以来电力系统网络损耗问题比较突出,而无功补偿是降低线损的有效手段。

随着电力系统负荷的增加,对无功功率的需求也日益增加。

在电网中的适当位置装设无功补偿装置成为满足电网无功需求的必要手段。

本文从无功补偿的现实意义出发,分析了无功补偿的必要性和经济效益。

简单介绍了目前无功补偿研究的现状,探讨无功补偿的原理并对主要的几种无功补偿方式进行了简要的分析,给出本文设计用于并联电容器组补偿方式的智能低压无功补偿装置的研究任务。

装置采用ATT7022A检测电网运行参数,减少了CPU运算量,提高电网参数辨识的精度,并可以简化系统软件设计.系统以Atlmega64处理器为控制核心,采用功率因数控制和电压限制相结合的方式工作,并给出采用永磁真空开关在特定电压相角投切电容器的方法,有效解决了电容器投切过程中在线路上产生涌流的缺点,并设有多种保护措施,保护系统可靠、稳定运行。

装置还设计了友好的人机接口和通讯接口,使用方便。

关键词:无功补偿、并连电容器、ATT7022A、Atlnega64ABSTRACTVoltage is one of important quality index of electric power system. Power loss isan important synthesis technical and economic index of power companies。

In the past several years, the problem of power loss is very serious。

However, reactive compensationis an effective method to save power loss .Due to increasing loads of electric power system, demand of reactive power was also increasing。

无功电容补偿毕业设计

无功电容补偿毕业设计

河北工程大学水电学院毕业设计课题:无功电容补偿毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:目录前言 (6)静止无功补偿技术的现状及其发展趋 (6)1. 静止无功补偿的历史 (6)2. 晶闸管投切电容器(TSC)控制方式 (6)3. 投切方式 (7)4. 补偿策略 (7)5. 发展趋势 (7)一、无功补偿的意义 (8)1. 无功功率的产生和影响 (8)2. 无功补偿的作用 (9)3. 影响功率因数的主要因素 (9)4. 无功补偿的一般方法 (9)5. 采取适当措施,设法提高系统自然功率因数 (10)6. 无功电源 (10)7. 无功补偿的意义 (11)8. 结束语 (12)二、电力系统谐波的基本特性和测量 (12)1. 配网中的谐波源 (13)2. 谐波在配网中的危害 (14)3. 配电网谐波治理的对策 (14)4. 结论 (14)三、电压无功控制和九区域控制策略 (15)1. 电压无功控制的原理 (15)2. 九区域控制策略 (16)四、无功功率补偿装置的分类 (16)无功补偿装置: (17)无功补偿装置分类方式: (17)A. 按投切方式分类: (17)1. 延时投切方式 (17)2. 瞬时投切方式 (17)3. 混合投切方式 (18)4. 无功功率补偿装置的应用 (18)B. 无功功率补偿控制器 (19)1. 功率因数型控制器 (19)2. 无功功率(无功电流)型控制器 (20)3. 用于动态补偿的控制器 (20)滤波补偿系统 (20)五、无功功率补偿的计算方法 (21)1、概述 (21)2、供电系统各种元件电抗的计算 (21)a、系统电抗的计算 (22)b、变压器电抗的计算 (22)c、电抗器电抗的计算 (22)d、架空线路及电缆线路电抗值的计算 (22)3、短路容量和短路电流计算 (23)4、计算实例 (23)5、结论 (25)六、无功功率补偿 MTSC装置 (25)1. 无功功率补偿原理与实现方法 (25)2.现有补偿装置存在的问题及解决方法 (25)3. 动态补偿装置数据采集、传输控制方案的实现 (27)3.1 采集传输参数 (27)3.2 采集传输控制参数 (28)3.3 采集传输控制系统方块图及各部分的作用 (28)3.3.1 传感器部分 (28)3.3.2 电量采集控制器 (28)3.3.3 采集传输集中控制器 (28)3.3.4 动态功率因数补偿控制器 (29)3.3.5 电力电容器组及可控硅开关组件 (29)4. 结论 (29)七、高通和低通滤波器对谐波检测电路检测 (29)1. 一种基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法 (30)2. 采用HPF的谐波电流检测电路 (31)3. 采用LPF的谐波电流检测电路 (31)4. 仿真电路的建立及其仿真研究 (32)5. 结束语 (35)八、无源谐波滤除装置 (35)1. 无源并联滤波器 (35)2. 无源串联滤波器 (36)3. 有源谐波滤除装置 (37)九、选择低压无功功率补偿装置 (37)如何选择低压无功功率补偿装置 (37)十、输配电网的无功补偿 (38)1.输电网的无功补偿 (38)2.电抗器补偿 (38)3.串连电容补偿 (38)4.中间同步或静止补偿 (38)5.配电网的无功补偿 (39)6.相位补偿(亦称功率因数补偿) (39)十一、电网电压调整 (39)1.利用地区发电厂或枢纽变电所进行中心调压 (39)2.调压变压器调压 (39)3.无功补偿调压 (39)4.串联电容补偿调压 (39)A. 电容器无功功率补偿的应用 (41)B. 电容器无功功率补偿 (41)电力电容器的补偿功能 (41)自愈式低压并联电力电容器的结构特点 (41)前言静止无功补偿技术的现状及其发展趋无功功率补偿是保持电网高质量运行的一种主要手段,也是当今电气自动化技术及电力系统研究领域所面临的一个重大课题,正在受到越来越多的关注。

【精品 毕业论文 毕业设计】电力系统无功功率补偿.doc

【精品 毕业论文 毕业设计】电力系统无功功率补偿.doc

安徽工程大学毕业论文(设计)题目名称:电力负载的无功测控电路设计题目类型:毕业设计学生姓名:院(系):电气工程学院专业班级:电气102指导教师:时间:2012年4月1日至2012年5月23日目录毕业设计任务书................................................ (I)文献综述..........................................................II 指导老师审查意见..................................................Ⅲ答辩会议记录......................................................Ⅳ评阅教师评语......................................................Ⅴ中外文摘要.........................................................Ⅵ前言补偿低压无功负荷是电网无功补偿的重要环节。

搞好低压补偿,不但可以减轻上一级电网无功补偿的压力,而且可以提高用户配电变压器的利用率,改善用户功率因数和电压质量,并能有效地降低电能损失,减少用户电费支出。

低压无功补偿对用户和供电部门均有益。

现有的无功自动补偿装置种类很多,但基本上都是由检测单元、主控单元、执行单元和电源组成。

检测单元的任务是从电网中检测与网络功率因数直接或间接相关的参数,并将此参数信号转换并送人主控单元,由主控单元将其与控制指标值进行比较。

作出投切决策。

执行单元则根据投切决策通过投切开关(交流接触)控制电容器的投切,完成补偿任务。

本文利用单片机8051设计了一种全自动无功补偿控制器。

它具有如下功能:(1)实时显示电网功率因数值,同时,还能够显示控制器的工作状态和电容器组的投切情况。

大准电气化铁路牵引供电无功补偿方案的研究电气化铁路牵引站

大准电气化铁路牵引供电无功补偿方案的研究电气化铁路牵引站

“大准电气化铁路牵引供电无功补偿方案的研究电气化铁路牵引站”一想起电气化铁路牵引供电这个话题,我的思绪就像那根根电线杆,一节一节地延伸出去。

十年的方案写作经验告诉我,这个方案得从大准电气化铁路牵引站的实际需求出发,细化每一个环节,确保每一项措施都能落到实处。

咱们得明确一下大准电气化铁路牵引站的基本情况。

这是一条承载着大量货物和旅客的铁路线,它的稳定运行对于整个交通运输系统至关重要。

然而,在电气化铁路牵引供电过程中,由于电力系统本身的特性,会出现一定的无功功率,这就需要我们进行无功补偿,以提高供电效率,降低能耗。

咱们来谈谈无功补偿的原理。

简单来说,无功补偿就是通过在电路中接入一定容量的电容器,来抵消电路中的无功功率,从而提高电路的功率因数。

这就像是在电路中加了一块“磁铁”,让电流和电压之间的相位差减小,使电力系统的运行更加稳定。

1.对大准电气化铁路牵引站的电力系统进行详细分析,了解其无功功率的分布情况。

这就像是在给一位病人把脉,只有了解了病情,才能对症下药。

2.根据分析结果,选择合适的补偿方式。

这里有两种主流的补偿方式:一种是集中补偿,即在牵引站内设置一套大容量的无功补偿装置;另一种是分布式补偿,即在铁路沿线设置多个小容量的无功补偿装置。

具体选择哪种方式,要根据实际情况来定。

3.确定补偿装置的参数。

这包括电容器容量、电抗器参数等。

这一步需要考虑到补偿装置的可靠性、稳定性以及经济性。

4.设计补偿装置的安装方案。

这就像是在给一条河流设计一座桥梁,要考虑到桥梁的位置、结构、承载能力等因素。

5.制定无功补偿装置的运行维护方案。

这就像是给桥梁配上了一位专门的“守护者”,定期进行检查、维护,确保其正常运行。

6.对整个方案进行评估和优化。

这就像是在给一座建筑进行验收,看看是否符合设计要求,有没有需要改进的地方。

1.分布式补偿可以更精确地针对铁路沿线的无功功率进行补偿,提高补偿效果。

2.分布式补偿装置的安装和维护相对简单,降低了运营成本。

电气化铁路220kV牵引变电所无功补偿

电气化铁路220kV牵引变电所无功补偿

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1电气化铁路牵引供电系统 无功补偿 有很 多种方式 ,国内目前 电气化铁路上采用 的较 为成熟的无功补偿装置主要有固定 I 乜容补偿 ,机械可投
图1 牵引供 电系统 简图
谐波是电力系统常见的 问题, 是一种 电磁环境的污染 。 对
切 的 电容 补 偿 ( MS C ) , 晶 闸管 相 控 电抗器 ( T C R ) +固定 滤 波 器 系统 的正常运行有着严重的危害 。电气化铁 道的谐波 问题涉 及机车 ,牵引变电所等 。电气化铁道的谐波 不仅取决于电气
4 . 1自振 周 期 与 两种 方法 之 间 的关 系
型) 及 刷 期 比如 表 1 。
本文通过模态分析 , 得…模 型 A、 B 白振刷期 ( 前 1 2个振 规 范 采用 的纯 框 架 理 论 方法 , 可见 填 充 墙 与 框 架 结 构 的 协 从表 l 中 以看Ⅲ采用 的考虑刚度法 j 现行规 范方法相
V / v接 线 、W v一 1 1 接 线 和 三 相 一 两 相 平 衡 接 线 。 不 同 的 接


斟协论坛 ・2 0 1 3 年第 1 O期( 下 )——
Hale Waihona Puke 平衡谐波 。因为系统 的牵 引变 电所 的的拓扑结构足三相不对
称的 ,谐波经过变 l 乜 站产生的为三相不平衡l i I } 波 。I 乜 气化铁 路的牵引机车 的功 能使用方式决定 了大功率 单相整流负荷的 特性, 正式这种特 性间接地 决定 了牵 引所 的拓 扑结构 , 所 以将 不可避免的产生负序 电流 。 三相不平衡主要类 型有 单相接线 、
比, 刚度法 汁算 的刷期要 比现行规范法 汁算的小 , 周期 比 : 一 参考文献 :

无功功率补偿系统毕业设计论文

无功功率补偿系统毕业设计论文

摘要本文介绍无功补偿装置,此装置分三相六路采集电压和电流信号经多路开关送到A/D进行模数转换,利用S3C2440计算无功功率,根据电压和无功两个判别量对系统电压和无功实行综合调节,以保证电压在合格范围内,同时实现无功基本平衡。

在补偿方式上,选用了并联电容器补偿。

并联电容器是一种提供无功功率的非常经济的电力装置,并具有价格低廉、安装灵活、操作简单、运行稳定、维护方便等优点。

以晶闸管作为无触点投切开关,使用编码投切方式,实现对电容器的无过渡过程快速投切。

S3C2440进行控制,通过检测电压和无功功率,对多级电容器组进行分相投切,补偿效果快速准确、安全、洁净及易于控制。

关键词:无功补偿S3C2440 电压并联电容器分相投切AbstractThis paper introduces the reactive power compensation device, this device is divided three six road collecting voltage and current signals by a multichannel selective switch to A/D conversion. S3C2440calculation of reactive power, according to the voltage and reactive power two discriminant volume on system voltage and reactive power comprehensive regulation, in order to ensure the qualified voltage, while realizing reactive power equilibrium. On compensation way, selection of the parallel capacitor compensation, shunt capacitor is a reactive power economic power device, shunt capacitor with low price, flexible installation, simple operation, stable running, convenient maintenance and so on. And to the thyristor as a non-contact switch, use of code switching mode, realize the capacitor without the transition process of fast switching. Using S3C2440control, by detecting the voltage and reactive power, the multistage capacitor group split-phase switching, compensation effect quickly and accurately, safe, clean and easy to control.Key words: reactive power compensation S3C2440 voltage shunt capacitor phase switching目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 无功补偿的目的和意义 (1)1.2 国内外发展状况 (2)1.2.1 无功补偿方式的发展现状 (2)1.2.2 无功补偿技术的发展趋势 (5)1.3 本文研究的主要内容 (5)第2章无功补偿的原理及调节判据 (7)2.1 无功补偿原理 (7)2.1.1 无功补偿的主要作用 (8)2.1.2 无功补偿电容器的容量的选择 (10)2.2 并联电容器补偿 (10)2.3 并联补偿电容器的配置原则 (12)2.4 调节判据的选择 (13)2.5 电容器组的投切对系统电压和无功的影响 (14)第3章主系统设计 (17)3.1 工作过程 (17)3.2 电容器投切接线方式选择 (19)3.3 电容器组投切方式 (20)3.4 晶闸管电压过零触发电路 (23)3.5 器件的选型 (25)3.5.1 晶闸管的选型 (25)3.5.2 电抗器的选型 (26)第4章硬件电路设计 (29)4.1 主控制器 (29)4.2 电源电路设计 (31)4.3 电压电流检测电路设计 (33)4.4 功率因数角检测电路设计 (35)4.5 按键电路设计 (38)4.6 显示电路设计 (39)4.7 投切控制电路设计 (40)第5章软件设计 (42)5.1 电网参数采集模块 (43)5.2 按键模块部分 (44)5.3 显示模块 (44)5.4 投切控制模块 (45)经济与社会效益分析 (47)结论 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (53)CONTENTSAbstract (Chinese) (I)Abstract (English) (II)The first chapter Introduction (1)1.1 The purpose and significance of reactive power compensation11.2 The domestic and foreign development condition (2)1.2.1 The current situation of the development of reactivepower compensation (2)1.2.2 Reactive power compensation technology developmenttrend (5)1.3 The main contents of this paper (5)The second chapter The principle of reactive compensation and control criteria (7)2.1 Reactive compensation principle (7)2.1.1 The main role of reactive power compensation (8)2.1.2 Reactive compensation capacitor capacity selection (10)2.2 Parallel capacitor compensation (10)2.3 Shunt compensation capacitor allocation principle (12)2.4 The choice of regulation criterion (13)2.5 Capacitor on system voltage and reactive power impact (14)The third chapter The main system design (17)3.1 Working process (17)3.2 Capacitor wiring mode selection (19)3.3 Capacitor bank switching mode (20)3.4 Thyristor voltage cross zero trigger circuit (23)3.5 Device selection (25)3.5.1 Thyristor type selection (25)3.5.2 Reactor type selection (26)The fourth chapter Hardware circuit design (29)4.1 Master controller (29)4.2 Power circuit design (31)4.3 Voltage and current detecting circuit design (33)4.4 Power factor angle detection circuit design (35)4.5 Key circuit design (38)4.6 Design of display circuit (39)4.7 Switching control circuit design (40)The fifth chapter Software design (42)5.1 Power grid parameter acquisition module (43)5.2 Key module (44)5.3 Display module (44)5.4 Switching control module (45)Economic and social benefit analysis (47)Conclusion (48)Thank (49)Reference (50)Appendix (53)第1章绪论1.1无功补偿的目的和意义随着国民经济持续快速增长,工业企业的数量不断增加,人们生活水平不断提高,使用电量的需求大大增加。

毕业设计方案kV配电线路实时动态无功补偿研究

毕业设计方案kV配电线路实时动态无功补偿研究

本科生毕业设计<论文)题目 10kV配电线路实时动态无功补偿研究电气与自动化工程学院<系)自动化专业学生姓名学号指导教师职称指导教师工作单位起讫日期摘要本文分析了无功功率对电力系统的不良影响,说明了无功补偿的必要性和重要意义,以无功补偿技术及装置的发展进程为线索,分析了不同时期无功补偿技术状况及特点,以实例说明了我国10kV配电系统无功补偿的应用情况。

从无功补偿的基本理论出发,阐述了无功补偿的基本原理、基本方法,说明了无功补偿的作用,进行了无功补偿的策略分析。

本文介绍了晶闸管的工作特性和参数,研究了晶闸管串联技术,针对目前晶闸管投切电容器进行无功补偿存在的主要问题,提出了用晶闸管串联开关投切10kV电容器的方案,给出了晶闸管串联开关的静态和动态均压方法,设计出了主电路结构,并对晶闸管参数的选择进行了分析和计算。

对晶闸管触发技术进行了详细的分析和研究,给出峰值电压触发方式的数字电路的设计方案,并通过了仿真实验,阐述了晶闸管触发系统的抗干扰措施。

基于MATLAB仿真软件,本文对电容器投切控制及晶闸管触发装置进行了实验研究,并得出与理论分析一致的结论。

关键词:无功补偿;动态无功补偿装置;晶闸管;触发控制电路; MATLAB仿真ABSTRACTThis paper analysis the adverse effects of reaction power in the power system, illustrates the necessity of using the method of reaction power compensation and its important significance. With the development process of reactive compensation technology and its devices, expounds the stales and characteristics about var compensation technology in the different periods. By living example the paper illustrates reaction power compensation’s appl ication for lOkV distribution line in our country. Begining with the basic theory of reaction power compensation, illustrates the basic principles and basic compensation methods, and its function.The paper introduces the working characteristics and parameters of the thyristor, investigate the thyristor’s specialty and technique in series, in allusion to the problem existences in reactive compensation with capacitor at presently ,bring forward the advanced utility technique investigated controlling lOkV capacitor with thyristor switch in series, brought forward the static state and dynamic voltage, designed the main circuit framework which used with reason, analysis and calculates the thyristor’s parameters for its selected .I study thyristor trigger’s tech nic, device a digital circuit under max value burst mode and complete it’s emulation text. I expatiate the measure of devaluing disturb for thyristor trigger system.Under the MATLAB power simulation environment,capacitor input-elimination control and thyristor-trigger control were studyed, the same result of theory analysis were get.Key word :reactive power compensation。

毕业设计——无功补偿智能控制器设计(全套)

毕业设计——无功补偿智能控制器设计(全套)

X X 科技大学本科毕业设计论文题目无功补偿智能控制器设计学院名称信息与电气工程学院专业班级电气工程及其自动化学生姓名 XX 学号指导教师完成时间: 20 年 6月 10日毕业设计(论文)任务书学院信电学院专业电气工程及其自动化班级0—1班姓名一、毕业设计(论文)题目:无功补偿智能控制器设计二、毕业设计专题:基于CS5464的无功补偿控制器三、毕业设计(论文)的主要原始资料:(1)无功补偿器额定电压为380V(2)无功补偿器最小补偿容量为50Var(3)无功补偿器最大补偿容量为2kVar四、毕业设计(论文)应解决的主要问题:(1)三相电网各参数的采样与测量(2)无功补偿装置电容器的投切策略(3)电容器的无涌流投入五、毕业设计(论文)附件(图纸、软件、译文等):(1)主控电路原理图等(2)外文参考文献及翻译(3)六、任务发出时期:2012.4.15 毕业设计(论文)完成日期2012.6.10 指导教师签字:系主任签字:摘要长期以来电力系统网络损耗问题比较突出,而无功补偿是降低线损的有效手段。

随着电力系统负荷的增加,对无功功率的需求也日益增加。

在电网中的适当位置装设无功补偿装置成为满足电网无功需求的必要手段。

本文在详细分析无功补偿的基本原理和控制方法的基础上,研究了一种基于CS5464的TSC型智能无功补偿控制器设计方案。

该无功补偿控制器在硬件上采用三片CS5464芯片测量三相电网的各参数,选用C8051F022单片机为主控制单元,完成数据的简单处理、无功自动调节、电压检测与控制、数据存储与显示等功能,投切装置采用过零触发可控硅控制器,以抑制投切涌流。

此外,还设计了一些外围辅助硬件,包括采样调理电路、人机界面(按键、液晶等)、光电隔离、数据存储以及电压报警等;采用了模块化的设计方法,由模块到整体构成了控制器稳健的软件体系。

在电网电压/无功功率复合控制策略的基础上,编写了简洁稳健的代码实现控制算法。

该方案设计的控制器最多能够控制16路电容器组,可以应用在电网三相共补、三相分补以及三相共补与分补相结合的电容器组等容量配置的无功补偿装置中。

电气化铁路牵引供电功率因数补偿技术应用方案(二)

电气化铁路牵引供电功率因数补偿技术应用方案(二)

电气化铁路牵引供电功率因数补偿技术应用方案一、实施背景随着中国铁路的快速发展,电气化铁路已经成为主要运输方式。

然而,电气化铁路牵引供电系统会产生谐波电流,导致功率因数下降,增加了能源消耗和运营成本。

为了提高能源利用效率、减少运营成本,亟需开发和应用电气化铁路牵引供电功率因数补偿技术。

二、工作原理本方案采用无功补偿和谐波抑制技术,通过安装补偿装置和滤波装置,提高牵引供电系统的功率因数,同时减小谐波电流对电力系统的影响。

1.无功补偿:通过并联电容器组和SVG(Static VarGenerator)等无功补偿设备,对牵引供电系统进行无功补偿,提高功率因数。

2.谐波抑制:采用滤波器对谐波电流进行抑制,减小谐波对电力系统的影响。

三、实施计划步骤1.现场勘查:对电气化铁路沿线进行现场勘查,了解牵引供电系统的现状和需求。

2.设备选型:根据现场实际情况,选择合适的无功补偿设备和滤波装置。

3.方案设计:设计无功补偿和谐波抑制方案,确定装置的安装位置和数量。

4.施工安装:按照设计方案进行设备的安装和调试。

5.运行监测:对改造后的牵引供电系统进行实时监测,确保功率因数和电能质量符合要求。

6.效果评估:对改造后的牵引供电系统进行效果评估,包括节能效果、设备运行情况等。

四、适用范围本方案适用于所有电气化铁路的牵引供电系统,包括既有线路和新建线路。

同时,对于其他类似电力系统,如工业园区、大型商场等,本方案同样具有借鉴意义。

五、创新要点1.采用SVG等先进的无功补偿技术,实现动态无功补偿,提高功率因数。

2.首次将滤波装置应用于电气化铁路牵引供电系统,减小谐波电流对电力系统的影响。

3.通过实时监测和自动化控制,实现无人值守和远程管理。

六、预期效果1.提高牵引供电系统的功率因数至0.95以上,降低能源消耗20%以上。

2.减小谐波电流对电力系统的影响,提高电气化铁路的运行稳定性。

3.通过自动化控制和管理,降低运营成本5%以上。

4.方案实施后,减少对环境的影响,符合绿色发展的理念。

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摘要本文研究的两相型SVG ( Static Var Generator, 静止无功发生器)电铁电能质量综合治理装置是针对我国某牵引变电站的运行方式而设计的,该牵引变电站从220kV变电所引入两回110kV电源,经阻抗匹配平衡变压器后分两个供电臂向电力机车供电。

本课题设计的通过直流电容藕合的两相型SVG是针对该牵引变电站的电气特点提出的,可以有效减少牵引供电系统对电力系统的不良影响、保证电力机车的电压不低于正常工作的电压水平,从而提高系统和机车运行的可靠性和改善牵引供电系统电能质量。

本文简要论述了电能质量的概念与我国电铁电能质量的现状,介绍了当前基于电力电子技术的柔性交流输电系统的部分装置。

阐述了牵引供电系统的原理及其负荷特性,对我国当前普遍采用的谐波和无功电流的检测方法进行了介绍。

介绍了SVG原理,在此基础上提出了适用于我国的、基于阻抗匹配平衡变压器的高速电气化铁路牵引供电系统的电能质量综合治理的两相型SVG 方案,并研究了该SVG的补偿机理与算法。

该方案和传统仅作为无功补偿的SVG相比,共用直流型SVG由于能进行有功功率的交换,抑制三相不平衡的能力进一步加强,充分发挥了SVG可以利用电压源型变流器。

关键词:电气化铁路,电能质量,无功补偿,阻抗匹配平衡变压器,两相型SVGABSTRACTTwo phase SVG study (Static Var Generator, without static var generator ) electrical railway power quality comprehensive treatment device is designed for the operation mode of our country in a traction substation .The two 110kV power traction substation is introduced from 220kV, the impedance matching balance transformer consists of two power supply to the electric locomotive power supply arm. The DC capacitor coupled two-phase type SVG this topic is the design of the electrical characteristics of the traction substation ,can effectively reduce the adverse effects. Traction power supply system for power system to ensure the voltage level voltage of electric locomotive is not lower than the normal work , so as to increase the reliability of the system and the operation of the locomotive and improve the traction power supply system the quality of electric energy.This paper briefly discusses the concepts of power quality and our power in ferroelectric energy quality , introduces the current detection method commonly used and wattles current is introduced in this paper. Introduces the principle of SVG, puts forward the suitable for China ,based on high –speed electrified railway traction power supply system of the impedance matching balance comprehensive quality of governance, and the traditional wattless compensation only as compared to the SVG ,common DC type SVG due to the exchange of active power , ability to suppress the unbalanced three-phase to further strengthen ,give full play to the SVG using a voltage source converter.Keywords: electric railway,power quality ,no power compensation ,the impedance matching balance transformer ,two phase SVG.目录第一章绪论1.1研究牵引供电系统电能质量治理的意义 (1)1.2无功功率及其影响 (2)1.3负序电流的影响 (7)1.4基于电力电子技术的无功和谐波补偿技术 (8)第二章牵引供电系统原理及其负荷特性2.1牵引供电系统的原理 (11)2.2我国高铁牵引供电系统存在的问题及解决措施 (12)2.3牵引变压器对供电特性的影响 (14)2.4本章小结 (25)第三章基于阻抗匹配变压器的并联补偿装置3.1基于电压型逆变器的SVG (26)3.2 SVG的基本原理 (27)3.3二极管箝位型三电平变换器 (30)3.4本章小结 (34)第四章两相型SVG的控制策略4.1电流值的实时检测方法 (35)4.2 SVG的控制 (40)4.3 本章小节 (44)第五章总结 (46)参考文献 (47)致谢 (51)附录 (67)1 绪论1.1研究牵引供电系统电能质量治理的意义铁路是我国重要的运输方式之一,随着我国国民经济和社会的不断高速发展,铁路的运输已经成为日益紧张的资源。

电力机车和内燃机车是现在我国使用的两种铁路牵引装置。

和传统的内燃机车相比,电力机车牵引有很多优势,如运输能力强,污染小,行车安全等。

电气化铁路将是未来铁路的发展方向。

当前,我国的电气化铁路正在迅猛发展。

到2005年底,我国铁路营业总里程达7.5万公里,其中复线铁路2.5万公里,电气化铁路20132公里,己超过日本、印度,跃居亚洲第一位、世界第四位。

“十一五期间,铁路投资将加速,电气化铁路将迎来飞速发展时期。

在《中长期铁路网规划》中显示,到2020年,全国铁路营业里程达到10万公里,国内铁路复线率、电气化率均达到50%,分别比2002年增长17个百分点和25个百分点,提升空间较大,承担的运量比重也将达到80%以上。

到目前为止,铁道部己开工高速铁路项目12个,总里程3282km。

计划新开工项目26个,总里程7420km,项目需建设牵引变电所188座,近期牵引变压器安装容量8925MVA,远期达到13077MVA,近期用电量338.20亿度,远期826.40亿度。

铁路电气化的飞速发展在拓展运输能力、促进经济发展的同时,也暴露出一些问题和弊端,尤其是在我国现行电网条件下,电力机车运行时,对供电电网产生了很大的影响,如:谐波、无功、负序、通信干扰、“过电分相”等,降低了供电的效率与质量,且对高速铁路的安全、可靠运行构成了威胁。

牵引供电系统的电能质量问题受到日益广泛的关注,因此研究并解决这些问题,发展适合高速铁路的新型电能质量治理装置不仅必要且很有意义。

电能质量:电能是一种清洁、高效的能源,是社会经济快速发展的重要物质保证,是各种高新技术,尤其是信息技术应用的前提。

近几年来,随着现代科学技术的不断发展和电力市场的不断完善,各电力用户对电能质量的要求越来越高,对电能应用过程中出现的各种负荷在产生谐波的同时会伴随着吸收一定量的无功;通常无功补偿装置能起到一定的谐波抑制作用,而许多谐波补偿装置又具有无功补偿的能力]1[。

由此可见,无功和谐波在许多情况下是交互存在的。

1.2无功功率及其影响传统的无功功率是指由储能元件引起的负荷与电源之间能量交换的最大值,是负荷与电源间交换能量的一种量度。

但随着科技的发展,许多非储能元件也会吸收无功,这主要是由器件的非线性引起的。

电力系统中的无功消耗主要来自两个方面,一是输电系统自身吸收的无功,另一方面是负荷消耗的无功。

输电设备在输送电能时要吸收一定的无功功率,在高压输电网络中,为了提高线路的输送容量和系统的稳定性一般会对这部分无功进行补偿,如对输电线路进行串联补偿以及在一些重要的节点进行并联补偿等。

负荷吸收的无功功率主要是指感性负载和大量的非线性负荷消耗的无功,如工业生产和日常生活中经常使用的异步电动机、日光灯,以及各种变流装置、工业电弧炉、电气机车等,这些负载当中有些容量非常大,在启动和正常工作时都要吸收大量的无功功率,常常会引起电压的波动和畸变。

足够的无功电源是保证电力系统电能质量及其安全运行所必需的。

在电力系统中,无功不足将会引起系统电压下降,严重时还会导致设备损坏,甚至系统解列。

我国电气化铁道所采用的电力机车主要是交-直整流型的,整流型电力机车的功率因数一般为0.8-0.85之间,由于牵引网阻抗的影响,牵引变压器低压侧的功率因数又要降低0.01-0.05,通常取0.80-0.82,由于牵引变压器阻抗的影响,牵引变电所高压侧的功率因数还要降低约0.05,平均取0.77-0.78。

电力牵引负荷的功率因数低,不但使牵引变压器等牵引供电系统设备不能得到充分利用,而且对电力系统会产生下列不良影响:(1)降低发电机组的输电能力和输变电设备的供电能力,使电气设备的效率降低,发电和输变电成本提高。

(2)增加了输电损耗,降低了系统的经济效益。

(3)增加输电网络中的电压损失,引起电压的波动和闪变。

图1-1 半控桥的高次谐波幅值和相位特性而由于实际电路中直流电流的脉动和换向重叠角的存在,使交流输入电流中高次谐波的含量较方波电流有明显的改善。

但交流电抗的增加一方面有利于抑制原边电流中高次谐波含量,但另一方面却加大了交流侧基频电流和接触网电压之间的相位差,也即导致功率因数的下降,并进而增加运行的损耗,所以实际应用中必须加以折中。

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