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工业园区中的无功补偿和谐波治理

作　者: 潘懿
导　师: 张文
学　校: 山东大学
专　业: 电气工程
关键词: 谐波治理无功补偿有源滤波器功率因数建筑物供电
分类号: TM714.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文论述了供配电系统中无功功率与谐波的基本理论,探讨如何确定无功补偿和滤波方案。以一个工程应用实例为主线,分三部分对无功补偿和谐波治理进行论述。第一部分简述了无功功率和功率因数的关系,如果设备的功率因数低,消耗无功功率多,会增加输、配电设备的容量,增加设备及线路损耗,增大输、配电设备及线路的压降,造成用户端供电质量下降。无功补偿设备可以为负载提供部分无功功率,从而减少电网电源向感性负荷提供无功功率,提高供电电压,降低网络损耗。无功补偿的方式有集中补偿、分散就地补偿、配电线路固定补偿及单独就地补偿。本文比较了各种补偿方式的优缺点,探讨了无功补偿装置的应用。提出在实际工程应用中,确定无功补偿容量的原则。针对工程应用实例,确定无功补偿方案。第二部分简述了谐波基本理论,研究含有开关电源的非线性负荷和感性非线性负荷的特性,这些负载是楼宇建筑中主要的谐波源。本文讨论了谐波用电设备和通讯系统的危害和谐波治理的方法；探讨了无源电力滤波器和有源电力滤波器的应用,分析无功补偿装置对谐波的作用,计算谐振点、谐波放大区、谐波放大倍数等参数,分析补偿电容器组不同接线方式的谐波性能,讨论了并联电容器组在抑制谐波应用中所存在的问题。针对工程实例确定谐波治理方案。第三部分对工程实例进行仿真,比较了无功补偿和谐波治理之前和之后的电压、电流、功率因数、损耗以及谐波情况。仿真结果表明,无功补偿和谐波治理可以提高功率因数,改善电压质量,降低线路损耗。本文分析了投资回收情况,确定投资回收期在2年以内,采用就地补偿方式。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章绪论  9-17
  1.1 引言  9
  1.2 配电系统负荷特征及谐波和无功功率产生的原因  9-13
    1.2.1 配电系统负荷特征  9-10
    1.2.2 无功功率负荷和谐波产生的原因  10-13
  1.3 谐波的主要危害  13-14
  1.4 减少无功传输的方法  14
  1.5 滤波治理措施  14-15
  1.6 本文的主要工作  15-17
第二章工业园区无功补偿方案  17-30
  2.1 无功功率负荷的主要影响  17-18
  2.2 无功补偿方式  18-20
  2.3 无功补偿设备  20-21
  2.4 工业园工程实例分析  21-26
    2.4.1 项目概述  21-22
    2.4.2 现场描述及存在的问题  22-23
    2.4.3 治理建议  23
    2.4.4 无功补偿容量确定  23-26
  2.5 系统仿真  26-30
    2.5.1 仿真条件  26-27
    2.5.2 仿真结果  27-30
第三章谐波抑制方法及存在的问题  30-61
  3.1 谐波抑制方法及存在的问题  30-34
    3.1.1 谐波的基础知识  30-32
    3.1.2 谐波产生的原因及补偿方式  32-34
  3.2 有源电力滤波器的工作原理  34-37
    3.2.1 有源电力滤波器的工作原理  34-37
  3.3 无功补偿对谐波的作用分析  37-42
    3.3.1 电容器组对谐波电流作用分析  37-41
    3.3.2 应用并联电容器组滤波存在的问题  41-42
  3.4 工业园工程实例分析  42-61
    3.4.1 工业园谐波现状分析  42-49
    3.4.2 调谐无功补偿装置参数计算  49-56
    3.4.3 调谐无功补偿效果分析  56-61
第四章投资回收期  61-68
  4.1 节能理论计算  61-62
  4.2 投资回收期计算方法  62-64
  4.3 投资回收期计算  64-68
第五章结论  68-69
参考文献  69-73
致谢  73-74
学位论文评阅及答辩情况表  74

工业园区中的无功补偿和谐波治理

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