A
I N
QGN
P-Q极限
Q
QGN SGN sin N PGN tg N
其它无功电源 Other source of reactive power
同步调相机synchronous condenser Overexcited-supply reactive power Underexcited- absorb reactive power 图5-6 静止无功补偿器的原理图 (a)可控饱和电抗器型；(b)自饱和电抗器型； (c)可控硅控制电抗器型； (d) 可控硅控制电抗器和可控硅投切电容器组合型
发电机 —— 无功输出限制 reactive capability limits
P
过励磁 —— 提供无功supply reactive power 欠励磁—— 吸收无功absorb reactive power
E
jX d
IN
V N
N
PGN
E
V N
N
C
jX d IN
QGN SGN sin N PGN tg N
15 10 103.7 102 104
106
108
V kV 110
5-3 电力系统的电压调整
1.电力系统允许的电压偏移(GB12325-90)
35kV及以上电压供电的负荷 10kV及以下电压供电的负荷 低压照明负荷 农村电网 ±5% ±7% +5%~ -10% +7.5%~ -10%
2.中枢点的电压管理
2.中枢点的电压管理
中枢点电压允许变化的范围
(a) 向两个负荷点供电的中枢点
A O
中枢点i的最低电压Vimin等于在地区负荷最大时某用户允 许的最低电压Vmin加上到中枢点的电压损耗△Vmax。 中枢点i的最高电压Vimax等于地区负荷最小时某用户允许 的最高电压Vmax加上到中枢点的电压损耗△Vmin。
B j 2
2 2 P P2 Q2 1 Q1 X 2 2 2 X V12 V2
V 1
V 2
QB
B 2 (V1 V22 ) 2
QL QB
2 2 P V 2 V22 1 Q1 X 1 B 2 V1 2
2. 无功电源
发电机 Synchronous generators can generate or absorb reactive power depending on the excitation.
Vb (VG k1 V ) / k2 (VG k1
Vo 1.025VN
小负荷时允许中枢点电压高些
小负荷时降低电压， Vo VN
Vo 1.075VN
常调压：任何负荷下，中枢点电压基本
保持恒定， (1.02-1.05)VN
5
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3.电压调整的基本原理
Fundamentals of voltage control
调压措施methods of voltage control
QLD-2 (V )
25
V2/kV Q/Mva r QLD-1 QLD-2
103 28.19 17.54 26.30
104 25.91 17.88 26.82
105 23.59 18.22 27.33
106 21.21 18.57 27.86
107 18.79 18.92 28.39
20
Q(V )
QLD-1 (V )
V2 2 ) 110
8.2656V2 16002 0.025V22
P jQ
Q ( EV2 2 V ) P2 2 X X
2
（2）求得无功电源和无功负荷的电压静特性 （3）找到Q-V曲线分别与 QLD(1)和QLD(2)的交点，求 得对应两种负荷情况下的电压V2
QLD Q0 (
3
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Q 8.2656V2 16002 0.025V22
2
5.3 电力系统的电压调整 voltage control of power system
Q M var
30
V QLD-2 QLD-N 2 110
2
1. 电力系统允许的电压偏移voltage deviation
Qres<0 无功不足,应加补
QGC QG QC QG QC1 QC 2 QC 3
QL QT Ql QB
Voltage levels and reactive power balance E V jX I P+jQ
EV P VI cos sin X EV V2 Q VI sin cos X X
4.无功平衡与电压水平的关系 Voltage levels and reactive power balance The control voltage levels is accomplished by controlling the production, absorption and flow of reactive power.
8~24 时 VOA V A VA
(0.95 ~ 1.05)VN 0.1VN (1.05 ~ 1.15)VN
0
8
16
24 t/h
0
8
16
t/h
1.15 1.08 1.05 0.98
V ΔV
0.1VN 0.04VN 0.01VN 0.03VN
1.09 1.06
ΔVA ΔVB
24
0.99 0.96
静电电容器capacitors 静止补偿器 SVC---Static var compensators
2
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3.无功平衡 the reactive power balance
QGC QLD QL Qres Qres>0 无功可以平衡,且
有备用 偿装臵 无 功 电 源 无 功 负 荷 无 功 损 耗 无 功 备 用
2.中枢点的电压管理 中枢点key junction bus 中枢点电压允许的变化范围acceptable limits of the voltage at the key junction terminals. 中枢点的调压方式 3.电压调整的基本原理 Fundamental of voltage control
李萍
*6. 电力系统无功功率的最优分配 optimal allocation of reactive power
美加大停电事故分析－－大停电概况
5.1 电压调整的必要性 Essentiality of voltage control/regulation
再看美加大停电 U.S/Canada power outage/blackout august 14 ，2003
16~24ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ时
VOB VB VB (0.95 ~ 1.05)VN 0.03VN (0.98 ~ 1.08)VN
（2）地区负荷最小时，电压最高的负荷点
min Vo max V j max Voj
中枢点的三种调压方式
逆调压：大负荷时升高电压，Vo 1.05VN

顺调压：大负荷时允许中枢点电压低些
E
V jX I P+jQ
PLD+jQLD
2'
PLD+jQLD
XI cos E sin XI sin E cos V
E

Q
1' 1
c a
2
Q (
EV 2 V2 ) P2 X X
I

jXI
XI cos
V
E sin
V'a Va
‘
V
例5-1 某输电系统的等值电路如图所示，已知电压 V1=115kv维持不变，负荷有功功率PLD=40MW保持恒定，无 V 功功率与电压平方成正比，即 QLD Q0 ( 2 )2
110
（1）用式5-14计算线路送到负荷节点的无功功率
Q ( EV2 2 V 115V2 2 V ) P2 2 ( ) 40 2 2 X X 40 40
2 2 2
求Q0=20Mvar和Q0=30Mvar两种情况按无功功率平衡的条 件确定节点2的电压V2。
V1
X 40
V2
P LD jQLD
400-500MW 200-2800MW V 2200MW 200MW V
事故区域：美国加拿大东部互联系统所属东北 部电网 事故损失：负荷6180万千瓦，影响5000万人， 300亿美元
图5-2“电压崩溃”现象
5.2 电力系统的无功功率平衡
1.无功负荷和无功损耗 Absorption of reactive power 2.无功电源 Production of reactive power 3.无功平衡 The reactive power balance 4.无功平衡与电压水平的关系 Voltage levels and reactive power balance
电压中枢点是指那些能够反映和控制整个系统电压水平 的节点（母线）。 1．电压中枢点的选择 （1）大型发电厂的高压母线； （2）枢纽变电所的二次母线； （3） 有大量地方性负荷的发电厂母线。 一般可选择下列母线作为电压中枢点：
2.中枢点的电压管理
中枢点电压允许变化的范围acceptable limits of the voltage at the key junction terminals.
(2) 线路的无功损耗 Reactive power loss of transmission lines Absorption and production of reactive power on transmission lines