高系统电压的理论研究摘要随着电力电子设备交直流电弧炉和电气化铁道等非线性冲击性负荷的大量接入电网，引起了电网无功功率不足电压波动与闪变三相供电不平衡以及电压电流波形畸变等其它系列电能质量问题，并严重威胁着电力系统的安全稳定运行。

静止无功发生器，简称适于实时补偿冲击性负荷的无功冲击电流和谐波电流。

等电力电子元件的开发，使大功率高电压的变流器的应用可靠性有了显著提高，而且由于采用了微处理机和大规模集成电路组件，使复杂的控制电路也提高了经济性和可靠性，由于具有补偿无功功率提高功率因数抑制电压波动和闪变抑制三相不平衡提高电路输电稳定性等优点，从而使矢量控制的新型得到了广泛的开发应用。

首先，本文介绍了无功功率的基本概念，介绍了无功功率对电力系统的影响以及无功补偿的作用。

并详尽的阐述了国内外无功补偿装置的历史以及现状。

其次，本文详细分析了的基本结构，控制方法和工作原理，以及的优特点。

并且阐述了静止无功发生器的工作特性。

再次，本文着重进行了对型静止无功补偿器提高系统电压的理论研究。

通过公式的推导运算，阐述了如何稳定系统电压。

最后，本文利用仿真软件对工作方式及利用动态提高系统电压的原理进行仿真研究。

并对仿真结果进行了全面分析。

关键词无功补偿稳定电压静止无功补偿器提高系统电压的理论研究，静止无功补偿器提高系统电压的理论研究摘要前言课题研究的目的和意义无功功率的基本概念无功补偿的作用，国内外研究状况，国内情况国外情况常见无功补偿装置静止无功发生器的优点论文的主要研究内容的基本结构及工作原理引言的基本原理的工作特性的电压电流特性的谐波特性的其他特性本章小结稳定系统电压的理论研究引言稳定系统电压的理论研究，的控制方法电流间接控制电流直接控制本章小结工作原理的仿真研究引言仿真模型的建立的波形分析本章小结结论参考文献致谢，静止无功补偿器提高系统电压的理论研究前言课题研究的目的和意义作为个人口众多资源又相对不足的国家，水电煤天然气土地等很多能源的日益减少已经成为制约我国实现可持续发展的重要因素，而且伴随人口的继续增长和资源的减少，这种矛盾还会不断加剧。

随着我国经济发展方式的转变和建设节约型社会口号的提出，电力系统无功补偿也成为研究的热点。

改革开放年来，我国经济飞速发展，对能源特别是电能的需求不断增加，电力系统装机容量逐年增加，据预测到年，我国发电装机容量将达亿，今后每年投运的机组容量至少千万另方面要节约电能，提高电能的利用效率。

在工业和生活用电负载中，阻感负载占有很大比例。

异步电动机变压器荧光灯等都是典型的阻感负载。

异步电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占有很高的比例。

电力系统中的电抗器和架空线路等也消耗些无功功率。

阻感负载必须吸收无功功率才能正常工作，这是由其本身的性质所决定的。

电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率，特别是各种相控装置。

如相控整流器相控交流功率调整电路和周波变换器，在工作时基波电流滞后于电网电压，需要消耗大量的无功功率。

另外，这些装置也会产生大量的谐波电流，而谐波源都是要消耗无功功率的。

二极管整流电路的基波电流相位和电网电压相位大致相同，所以基本不消耗基波无功功率。

但是它也产生大量的谐波电流，因此也消耗定的无功功率，。

无功功率的基本概念无功功率在电气技术领域是个必不可少的重要物理量。

变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场，这正是无功功率交换的规律。

因此，有磁场空间和电场空间才能存在无功功率产生的空间。

在正弦电路中，无功功率的概念有清楚的物理意义，无功功率表示有能量交换，但不消耗功率，其幅值可作为能量交换的量度。

传统上无功功率般采用平均无功功率概念，它是电路中储能元件与电源间交换功率的最大值，也是储能元件与电源间交换能量的种量度。

在非正弦电路中，无功功率的概念却很抽象，并且至今未获得公认的无功功率定义。

于是，在非正弦波情况下，有关平均无功功率的有两种学派种学派是依据的定义。

采用频域分析法另种学派是的定义，采用时域分析法。

近年来，国内外学者又提出了广义平均无功功率瞬时无功功率以及广义瞬时无功功率的概念。

近年来，随着我国电力工业的不断发展，大范围的高压输电网络逐渐形成，同时对电网无功功率的要求也日益严格。

无功电源如同有功电源样，是保证电力系统电能质量降低电网损耗以及保证其安全运行所不可缺少的部分。

电网无功功率不平衡将导致系统电压的巨大波动，严重时会导致用电设备的损坏，出现系统电压崩溃和稳定破坏事故。

因此，无功功率对电力系统是十分重要的，研究无功功率具有重要的现实意义，归纳如下静止无功补偿器提高系统电压的理论研究研究无功功率，可以解决现代电力系统中与无功功率相关的系列技术问题。

与无功功率问题相关的技术问题很多，主要有无功功率静态稳定问题电容性无功功率引起的发电机自励磁问题冲击性无功负荷的调节问题无功功率的高次谐波公害和闪变问题跟随馈电系统引起的负荷功率因数的变化与改善问题。

研究无功功率可以促进节能。

无功功率在电网中不断循环，造成很大的浪费。

个的电力系统，如果无功功率问题处理得好，每年冲这个电网的发电厂变电所用户中节约的电能超过亿，并且可以减少系统中容量的输变电设备。

研究无功功率，掌握它的经济规律。

通过统计理论分析和各项技术措施来达到经济运行的目的。

研究无功功率，可以保证电能质量，促使电力系统安全运行。

无功功率的影响无功功率对公用电网和负荷的影响主要体现在以下几个方面增加设备容量。

无功功率的增加，会导致电流增大和视在功率增加，从而使发电机变压器等各种电气设备的容量和导线的容量增加。

同时，电力用户的起动及控制设备测量仪表的尺寸和规格也要加大。

设备及线路损耗增加。

无功功率的增加，使得总电流增大，因而使得设备及线路的损耗增加，这是显而易见的。

使线路和变压器的电压降增大，如果是冲击性无功负载，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量严重降低。

在般的电网中，有这样的结论有功功率的波动对电网电压般影响较小，电网电压的波动主要是由无功功率的波动引起的。

电动机起动时功率因数很低，这种冲击性无功功率会使电网电压剧烈波动，甚至会使接在同电网上的用户无法正常工作。

电弧炉轧钢机等大型设备会产生频繁的无功冲击，也会严重影响电网的供电质量。

对电力系统的发电设备来说，无功电流的增大，对发电机转子的去磁效应增加，电压降低，如过度增加励磁电流，则使转子绕组超过允许温升。

为了保证转子绕组正常工作，发电机就不允许达到额定出力。

此外，原动机的效率是按照有功功率衡量的，当发电机发出的视在功率定时，无功功率的增加，会导致原动机效率的相对降低。

可见，无功功率对供电系统和负载的运行都是十分重要的。

无功补偿技术，对于提高电力系统的电能质量和挖掘电网的潜力是十分必要的。

由于无功功率完全由发电机提供并经过长距离传送在经济上是不合理的，在技术上也是不可行的。

因此，合理的方法应当是，在需要消耗无功功率的地方产生无功功率即进行无功补偿。

无功补偿的主要作用包括以下几个方面稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。

在长距离输电线路中选择合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性，增加变压器带载容量，提高输电能力。

提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗，节约能源。

静止无功补偿器提高系统电压的理论研究在三相负载不平衡的情况下，通过适当的无功补偿可以平衡三相有功功率及无功负荷。

通过控制功率变化，阻尼系统振荡。

无功补偿在电力系统中的广泛应用，将大大提高电力系统的安全稳定性，供电可靠性和运行效率，同时大大提高供电系统的电能质量。

因此，无功功率补偿就成为保持电网高质量运行的主要手段之，也是当今电力系统研究领域的个重大课题。

国内外研究状况由于电力系统中无功功率的有害性，人们很早就对各种补偿技术有所认识。

在电力系统中，控制无功功率的方法很多，包括采用同步发电机同步电动机同步调相机并联电容器和静止无功补偿装置等。

由于其技术的成熟性及经济上的原因，这些装置仍在广泛的使用。

考虑到无功功率是由于系统中各种电容和电感所产生，人们最初使用了无源形式的补偿方法。

该方法是将定容量的电容器或电抗器以并联或串联连接的方式安装在系统的母线中。

例如，并联电容器在高峰负荷下可接入系统以防止电压降低在轻载时，电容器和电抗器的存在，对故障后系统的动态性能也有影响。

通常，在干扰期间，它们都不会投入或切除。