无功补偿MATLAB仿真VIP专享

一 课题的意义目的： • 为使学生能更好地了解无功补偿装置的特性，基于 Matlab 和电力 电子知识，使学生加深对理论知识的理解，同时结合仿真验证所学知 识。 二 设计的来源及背景： • 随着电力系统中非线性用电设备，尤其是电力电子装置应用的日 益广泛，电力系统中的谐波污染问题也越来越严重，而大多数电力电 子装置功率因数较低，也给电网带来额外负担，并影响供电质量。因 此抑制谐波和提高功率因数已成为电力电子技术和电力系统研究领域 所面临的一个重大课题，正在受到越来越多的关注。 • 解决电力电子装置产生的谐波污染和低功率因数问题不外乎两 种途径:一种是装设补偿装置，如有源滤波器、无功功率补偿器等， 设法对谐波进行抑制和对无功进行补偿;另一种是对电力电子装置本 身进行改进，使其不产生谐波也不消耗无功功率，或根据需要对其 功率因数进行调节。后一种方法需要对现有电力电子设备进行大规 模更新，代价较大，并且只适用于作为主要谐波源的电力电子装置， 因此有一定的局限性。而前一种方法则适用于各种谐波源和低功率 因数设备，并且方法简单，己得到广泛应用。 三 无功补偿的作用： • (1)增加设备容量。无功功率的增加，使总电流增大，以及视在 功率增大，从而使发电机、变压器及其它电气设备容量增加。 • (2)设备及线路损耗增加。无功功率增加，使总电流增大，因而 使设备及线路的损耗增加。 • (3)使线路压降增大。如果是冲击性无功功率负载还会引起电压 剧烈波动，导致供电质量严重降低。 • (4)功率因数降低，设备容量利用少。 四 无功功率补偿的基本理论 • 4.1 无功功率补偿的基本原理 • 补偿功率因数的方法有很多，下面仅以改善电压调整的基本功能 为例，对无功功率动态补偿的原理作简要介绍。 • 图4. la 所示为系统、负载和补偿器的单相等效电路图。其中 U 为 系统线电压;R 和 X 分别为系统电阻和电抗。设负载变化很小，故有△U 远小于 U。则假定R 远小于 X 时，反映系统电压与无功功率关系的特性 曲线如图2.1b 中实线所示，由于系统电压变化不大，其横坐标也可换 为无功电流。可以看出，该特性曲线是向下倾斜的，即随着系统供给 的无功功率 Q 的增加，供电电压下降。 （a)单相电路 （b)动态补偿原理 图4.1 无功功率动态补偿的原理 • 可见，无功功率的变化将引起系统电压成比例地变化。投入补偿器之 后，系统供给的无功功率为负载...