DOC《摘要》

摘要本设计主要研究设计了电能质量相关指标和影响的各要素,然后叙述国内外相关研究设计成果,介绍了有关电能质量方面的一些概念,给出本课题要研究设计的主要内容,在此基础上,进一步分析了哪些因素能够影响到电能质量,以及给电网带来的潜在危害.

详细介绍了出现电能质量问题时有哪些解决方案,概况了国内外电能质量监测方法与标准.详细论述了电能质量的分析方法.然后在前面一本类别理论的铺垫下给出了改善电网电能质量的策略与主要措施,起到指导电网规划、建设与管理的目的,保证研究设计的理论意义与实用价值. 关键词:配电网,电能质量,电压偏差,谐波 Abstract This paper introduces the main index of power quality and the research status at home and abroad, then introduces the research results of power quality. The main solutions are introduced, and the main content of this paper is presented. The main factors affecting the power quality are presented. The monitoring method and standard of power quality are summarized. The analysis method of power quality is summarized. Finally, in front of a series of theoretical knowledge, paving the way proposed to improve power quality of distribution network the main tactics and measures, has important theoretical significance and practical value to guide the power grid planning, construction and management. KEY WORDS: Distribution network, power quality, voltage deviation, harmonic 目录摘要IAbstract I 目录II

第一章 绪论

1 1.1选题背景和意义

1 1.2国内外研究设计现状

1 1.3主要研究设计内容

3

第二章 电能质量基本概述

4 2.1 电能质量的定义

4 2.2 衡量电能质量的指标

4 人民群众生活质量的优劣和电能质量的好坏直接影响到生产的正常进行,必须把重点放在提高电网电能质量的水平,直接关系到国民经济的整体效益.因此,以下的电能质量的各种措施进行讨论:

4 2.2.1电压偏移

5 2.2.2 谐波含量

6 2.3 电能质量下降问题分析

7 2.3.1 电能质量下降的原因

7 2.3.1 电能质量下降的危害

9 2.4 电能质量的监测方法

11 2.5小结

15

第三章 电网电能质量分析方法

15 3.1 基于数学变换的分析方法

15 3.1.1非正弦周期函数分解为傅立叶级数

15 3.1.2傅立叶级数的指数形式

17 3.1.3快速傅立叶变换 (FFT)

17 3.2 其他时域和频域分析法

19 3.3小结

21

第四章 改善配电网电能质量的措施

21 4.1 提高配电网电能质量的意义

21 4.2 提高配电网电能质量的措施

22 4.2.1 减少电压偏差大的策略与措施

22 4.2.2 抑制电压波动与闪变的策略与措施

24 4.2.3 抑制谐波的策略与措施

25 4.3 小结

29

第五章 10KV配电网供电可靠性提升措施

30

第六章 总结及展望

36 6.1 论文取得的研究设计成果

36 6.2 下一步研究设计工作的展望

36 参考文献

37 致谢39

第一章 绪论 1.1选题背景和意义 配电网供电系统的高速发展,使得配电网供电生产由计划经济转向市场经济,在配电网供电供应市场经济条件下,供电实际上是一种商业服务表现行为,电能从经济学角度作为一个商品,类同于其他商品具有质量属性,实质表现在用户对此要求越来越高.因此,供电质量的好坏决定供电客户的满意度和需求,同时,也为构建和谐共赢的社会体系做出贡献. 电能质量一般指的是电网中各点电压或电流的幅值与波形符合标准的程度,确定质量优劣的两个因素是电网结构与负荷.现网中非线性、冲击性负荷的猛烈增加,给公用电网中的谐波、无功和电压等电能质量问题带来了严重性,配电网和各种用电设备的安全经济运行受到影响,因此对配电网电能质量的检测和治理加强尤为重要.配电网供电电子技术飞快发展,带来了配电网供电系统中大量非线性负荷,这些非线性负荷又向电网注入大量的谐波电流并导致三相电压不对称[51].另外,电压波动和闪变也会随着配电网供电系统中的冲击负荷导致,三相电压不平衡由不对称负荷导致.电能质量的下降正是上述因素造成的,给人们的正常生产和生活带来了严重影响.配电网中的电能质量需要准确、快速地监测、分析和治理,已经然成为研究设计的热点[2-3].国内外针对电能质量实时监测系统已经经有了诸多研究设计[4-5], 电能质量标准的制定和实施的进行,一个完善的电能质量体系逐步建立,这必将大大提高设备厂家与电能质量要求的兼容性,做到对电源系统和配电网供电设备的电磁干扰的严格限制.并对供电部门促进电能质量的技术监督,提高电能质量的先进技术,保证电能和优质的服务等方面有重要意义. 1.2国内外研究设计现状 配电网供电系统的电能质量表现为配电网供电系统的电磁兼容性,1981-1986年发布的本类别出版物中,提出了电气设备在供电网中导致谐波、电压波动等干扰,并减少其对配电网供电系统的干扰,所谓配电网供电系统的电磁兼容性EMC,指的是配电网供电系统中的每一个电气设备应在其所处于的电磁环境中正常工作,日前与EMC相关的国际组织很多,最为重要的是国际电工委员会(IEC).IEC下属机构设定78个技术委员会(TC).提高配电网供电系统的电磁兼容性,已经成为国内外配电网供电工作者重要关注的问题.TC-77主要研究设计低压网络中电气设备之间的电磁兼容性的有关标准与法规,与配电网供电系统关系最为密切.IEC下属机构设定78个技术委员会(TC).提出了干扰的测星与计算方法,并设定了限值. 社会生产的发展,1984年首先由中国电子学会、中国电机工程学会、中国铁道学会在重庆联合召开了全国环境电磁学学术会议(即第一届全国EMC学术会议),内容涉及工频、音频、射频、视频等方面的干扰.为了改善电能质量,国内外配电网供电工作者作了大量的研究设计,提出了多种关于电能质量分析方法,为了改善配电网供电系统的电能质量创造了有利的条件同时也研制出一本类别的补偿装置.我国对EMC的研究设计工作也日渐重视.1990年在北京召开的第二届EMC学术会议上涉及内容更为广泛,提出了关于EMC等方面的宣传教育问题,同时还举办了国际EMC展览会.近年来,有关电能质量分析与补偿技术的研究设计取得了长足的进步,作为用户配电网供电技术的一个重要部分,基于数字技术的各种分析谐波方法已经在分析谐波在网络中的传播、各种扰动源导致的波形畸变、各种电能质量控制系统装置等领域中得到了应用. 目前,配电质量中谐波抑制的一个重要方向是采用有源滤波器.通过补偿对象中检测出谐波电流作为其基本原理,一种配电网供电电子装置可以用有源滤波器,从而让电网电流中只含有基波分量.这种滤波器可以对频率和幅值都变化的谐波开展跟踪补偿,由补偿装置产生一个与该谐波电流极性相反而大小相等的补偿电流,且电网阻抗不给补偿特性的影响. 对于主要谐波源的配电网供电电子装置而言,还有一条途径有关抑制谐波,就是开发新型变流器,除了通过补偿装置对其谐波进行补偿以外,使其不能够产生谐波,并且功率因数为1.即将多个方波叠加在一起,采用多重化技术可以给大容量变流器减少谐波,从而能够得到接近正弦波的阶梯波,以此消除次数较低的谐波,低谐波和高功率因数如果要达到,相对于小容量整流器,就要采用二极管加上PWM斩波的模式.这种形式的电路己在开关电源中有了广泛的应用[15] 由于配电网电能质量问题日益严重,目前,国外又开始兴起了研究设计 用户特定配电网供电 的高潮,提高电能质量的新技术已经成为近年来配电网供电系统研究设计领域中新的研究设计热点.随着计算机技术的快速发展,提出利用配电网供电电子控制系统器提高配电网的电能质量[16].解决电能质量问题的新型配电网供电电子控制系统器等有了广泛应用.诸如时域仿真、频域分析以及建立各种数字技术在不同变换基础上的,己在分析扰动的影响、电压电流扰动波形、系统中的谐波由于元件参数引起的以及开发用. 1.3主要研究设计内容 本毕业设计的主要研究设计内容是配电网电能质量分析及改善措施.主要包括以下几个方面: 分析影响电网质量的主要因素,提出电能质量的问题;