补偿设备，这对电力系统安全可靠运行有着很重要的意义，我国规定功率因数必须治理达到以上。同时随着计算机技术的发展，工业自动化程度的不断提高，面对现场设备无功的波动，原始的固态无功补偿无法满足现代大生产的需要，因此对无功补偿的及时以及智能自动化要求提出了更高的要求，本课题就是针对低压电网设计的无功补偿智能控制器。无功补偿的重要性在现代社会中，供电质量的好坏，不仅反映个国家或地区人们的生活质量水平和投资环境的好坏，更是影响经济发展的重要因素，它决定着工业发展的方向规模。实际上，信息时代的到来，要求不间断供电的计算机设备越来越多，给供电提出了更高的要求。其次实现配电网自动化，可提高供电的质量和可靠性可减少故障次数，缩小事故范围，缩短事故时间，为恢复供电快速分析诊断报告事故原因提供有效的依据，因此而能够提高整个电力系统的经济效益，提高整个电网的管理水平。这其中主要包括了可靠性要求保证良好的电能质量保证电力系统运行的经济性。电压和频率是描述电能质量的两个重要指标。我国规定供电电压允许偏移值是额定值额定频率是赫兹，允许偏移值是额定值的赫兹。如果整流负荷的大量出现对电力系统的波形产生较大的影响，甚至波形畸变，影响电气设备安全和运行。电力系统能耗占用国民能耗的比重大，所以电能质量达到定标准的前提下降低各环节能耗及电力网输配电功率损耗以获得最大的经济效益。，电力系统电压水平依靠无功功率电源维持。电力系统安全控制原则根据中华人民共和国电力行业标准电力系统安全稳定控制技术导则中对于电力系统安全的要求，电力系统安全控制应当遵循以下列几项原则安全监控原则二功率分析原则三安全控制功能原则。在最大限度满足生产要求和控制要求的前提下，电力系统的控制设计不仅要求方案简单经济合理不盲目追求高指标，而且要正确合理的使用电器元中国水利水电出版社，摘要电网向用电设备提供的负载电流由有功电流和无功电流两部分组成，无功电流在电网和负载之间往复交换，大大占用电网供电容量，使供电设备的供电能力大大下降。动态无功功率补偿装置的基本原理就是用装置产生的容性无功电流实时快速准确地抵消电网中的感性无功电流，从而提高了功率因数，保证了用电质量，提高了供电设备的供电能力，并减小了电路中的损耗。因此无功功率补偿在电力系统中是项重要的工作，根据企业的自身实际需要通过自动投切电容器来达到无功补偿的效果，以此达到保证功率因数质量的目的。本次设计原理是以功率因数和电压为考虑对象综合决策制定投切电容器，并通过控制单元检测电压，电流，计算功率因数和无功功率，然后与电压，无功功率上下极值相比较，最后作出控制决策投入或切除电容。本次设计针对配电系统提出的无功补偿需要而设计的套无功补偿智能控制系统，而且结合接触器投切准则。同时，由于无功量增加会导致电压的抬高，因此本文采取电压，无功补偿量的综合考虑控制方式来进行电网的无功补偿。关键词无功功率，无功补偿，控制器，接触器，功率因数目录摘要目录绪论课题介绍几种无功补偿方法比较无功补偿及装置的特点与意义无功补偿分类无功补偿装置的分类无功补偿装置性能对比无功补偿的意义本文的研究内容低压无功补偿自动控制基本原理概述无功补偿基本原理无功补偿方案比较无功补偿装置控制方式的比较功率因数控制与无功功率控制无功补偿电容选择相位角检测原理无功补偿自动投切控制的意义低压无功补偿设计和参数计算无功补偿装置的概念和意义补偿容量的确定方法低压无功补偿器件的选型低压无功补偿设备的组合元件三大部件的选型低压无功补偿装置的整体设计低压无功补偿装置的设计思路低压无功补偿装置功能要求低压无功补偿装置的原理图控制器的概述控制器的选型控制器的主要特征控制器的主要技术参数控制器功能实现故障与排除接触器的概述接触器的选型接触器的结构和特点接触器的主要技术参数接触器的接线电容器和电抗器的概述无功补偿电容器的选择无功补偿电抗器的选择补偿装置的控制策略投切方式低压无功补偿装置接线图总结致谢参考文献绪论课题介绍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。其主要作用包括提高负载和系统的功率因数减少设备容量和功率损耗稳定电压提高供电质量提高系统输电稳定性和输电能力平衡三相负载的功率等。因此，无功功率补偿就成为保证电网高质量运行的重要手段之，也是电力系统研究领域的个重大课题。我国与世界上的发达国家相比，在功率因数和补偿深度方面还有较大差距，因此在配电网改造中推广无功况下，再考虑补偿效果这种补偿方式适用于电流载荷相对平稳的厂矿及住宅区。低压无功补偿装置接线图每台采用路容量的电容器。接线图见图和图。图图每台采用路容量的电容器。每个支路补偿装置都有以下主要元件组成。表补偿装置的设备清单序号设备名称规格型号单位数量电容器专用接触器台熔断器台断路器台电容器台串联电抗器台自动控制器回路台共用避雷器风扇等辅材总结本文从设计低压无功补偿装置出发，研究了国内电力无功补偿设备的发展状况，对常规的接触器投切电容器组的无功补偿设备进行了设计，设计了个带有自动控制的无功补偿装置。该装置能够基于电网的实时电压和无功功率控制对用户需要的无功功率进行及时稳定的就地补偿。本文首先对目前接触器投切电容器装置的发展现状作了较为详细的介绍，并分析了接触器投切电容器装置的基本原理和控制则，然后提出了系统设计方案并论证之。控制方式采用电压无功复合投切判据，将电压和无功功率作为控制变量以无功功率判据为主，电压判据为辅，有效地克服了以功率因数作为投切判据的控制方式的主要缺陷，同时又兼顾了降低功率损耗和改善电压质量而且在以功率因数作为投切判据的控制方式中，由于电容器需采用等分方式，要想达到较高的补偿精度，就需要增加电容器和投切开关的数量，这就增加了装里的成本，同时电容器采用试投切的方式，降低到了装里的响应速度以无功功率作为主要投切判据的控制方式由于能够实现电容器的不等分分组，用较少的电容器和投切开关就能达到较高的补偿精度，降低了装置的成本，同时电容器可次投切到位，提高了装里的响应速度但是与以功率因数作为投切判据的控制方式相比，本文所采用的以无功功率作为主要判据的控制方式控制比较复杂，另方面实验装置控制方案是在假定三相平衡的条件下进行控制的在电网三相不平衡时补偿效果不理想理论分析和实验数据表明，本课题中设计的无功补偿装置控制合理，硬件结构简单，能够实现无功的快速动态补偿，且成本较低在配电网中将具有脚印都浸满着他们无私的关爱和谆谆教诲，年的在外求学之路，寄托着父母对我的殷切期望。他们在精神上和物质上的无私支持，坚定了我追求人生理想的信念。父母的爱是天下最无私的最宽厚的爱。大恩无以言报，惟有以永无止境的奋斗，期待将来辉煌的事业让父母为之骄傲。我亦相信自己能达到目标。最后，向所有关心我的亲人师长和朋友们表示深深的谢意。参考文献赵新卫中低压电网无功补偿实用技术北京电子工业出版社，张选正谐波治理与无功补偿技术问答北京化学工业出版社王兆安电力电子技术北京机械工业出版社王兆安谐波抑制和无功功率补偿北京机械工业出版社，徐证电力电子在我国电力系统中的应用陈润泰检测技术与智能仪表长沙中南工业大学出版社，陈坚电力电子学北京高等教育出版社许业清实用无功功率补偿技术北京中国科学技术大学出版社王向臣电网无功补偿实用技术北京中国水利水电出版社苏文成，金子康等无功补偿与电力电子北京机械工业出版社，郭培源电力系统自动控制新技术北京科学出版社程陈新编电力系统无功补偿技术实用手册北京科学出版社田林静型低压无功补偿装置的实现大功率变流技术农为踊复合型晶闸管投切电容器装置设计电力电容器与无功补偿李颖峰配电网无功补偿方案探讨电气开关陈年彬浅谈农村配电网的无功补偿广东电力靳龙章，丁毓山电网无功补偿使用技术北京广阔的应用前景。本设计方案在设计中还存在其他些不足由于本人的所学能力有限，在设计过程中忽略了对谐波的影响与对其治理，只是简单地进行滤波，而在实际的生产，生活中，谐波给电力系统和生产生活带来的危害是不可以忽略的，简单滤波是无法达到对高次谐波的治理目的，因此在实际无功补偿中对谐波要有专门的治理设计。基于电力用户的各种各样的要求和电网质量的变化趋势，传统的接触器投切电容器所能实现的功能已经相对有限了。本装置本身对电网谐波的污染没有能够给出相应的对策。如果能在测量和投切指令计算方面，把电压电流的畸变，还有系统本身的谐波污染考虑进去，并实现晶闸管的快速投切，以期解决装置本身对电网带来的不利影响。另外应该在保护控制监测部分增加设备本身的防谐波和抗谐波干扰的能力。这样可以让设备适应更加恶劣的工作环境以及大大降低谐波对电容器设备的危害，延长系统的使用寿命和稳定性。当然这样会大大提高硬件的成本，需要在以后的设计过程中综合考虑。致谢衷心感谢我的导师陈乐柱教授。本文的研究工作是在陈老师的悉心指导下完成的，从论文的选题研究计划的制定技术路线的选择到系统的开发研制，各个方面都离不开陈老师热情耐心的帮助和教导。在大学学习的四年里，陈老师认真的工作态度，诚信宽厚的为人处世态度，都给我留