工业园区中的无功补偿和谐波治理

论文摘要

本文论述了供配电系统中无功功率与谐波的基本理论,探讨如何确定无功补偿和滤波方案。以一个工程应用实例为主线,分三部分对无功补偿和谐波治理进行论述。第一部分简述了无功功率和功率因数的关系,如果设备的功率因数低,消耗无功功率多,会增加输、配电设备的容量,增加设备及线路损耗,增大输、配电设备及线路的压降,造成用户端供电质量下降。无功补偿设备可以为负载提供部分无功功率,从而减少电网电源向感性负荷提供无功功率,提高供电电压,降低网络损耗。无功补偿的方式有集中补偿、分散就地补偿、配电线路固定补偿及单独就地补偿。本文比较了各种补偿方式的优缺点,探讨了无功补偿装置的应用。提出在实际工程应用中,确定无功补偿容量的原则。针对工程应用实例,确定无功补偿方案。第二部分简述了谐波基本理论,研究含有开关电源的非线性负荷和感性非线性负荷的特性,这些负载是楼宇建筑中主要的谐波源。本文讨论了谐波用电设备和通讯系统的危害和谐波治理的方法；探讨了无源电力滤波器和有源电力滤波器的应用,分析无功补偿装置对谐波的作用,计算谐振点、谐波放大区、谐波放大倍数等参数,分析补偿电容器组不同接线方式的谐波性能,讨论了并联电容器组在抑制谐波应用中所存在的问题。针对工程实例确定谐波治理方案。第三部分对工程实例进行仿真,比较了无功补偿和谐波治理之前和之后的电压、电流、功率因数、损耗以及谐波情况。仿真结果表明,无功补偿和谐波治理可以提高功率因数,改善电压质量,降低线路损耗。本文分析了投资回收情况,确定投资回收期在2年以内,采用就地补偿方式。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 配电系统负荷特征及谐波和无功功率产生的原因
• 1.2.1 配电系统负荷特征
• 1.2.2 无功功率负荷和谐波产生的原因
• 1.3 谐波的主要危害
• 1.4 减少无功传输的方法
• 1.5 滤波治理措施
• 1.6 本文的主要工作
• 第二章 工业园区无功补偿方案
• 2.1 无功功率负荷的主要影响
• 2.2 无功补偿方式
• 2.3 无功补偿设备
• 2.4 工业园工程实例分析
• 2.4.1 项目概述
• 2.4.2 现场描述及存在的问题
• 2.4.3 治理建议
• 2.4.4 无功补偿容量确定
• 2.5 系统仿真
• 2.5.1 仿真条件
• 2.5.2 仿真结果
• 第三章 谐波抑制方法及存在的问题
• 3.1 谐波抑制方法及存在的问题
• 3.1.1 谐波的基础知识
• 3.1.2 谐波产生的原因及补偿方式
• 3.2 有源电力滤波器的工作原理
• 3.2.1 有源电力滤波器的工作原理
• 3.3 无功补偿对谐波的作用分析
• 3.3.1 电容器组对谐波电流作用分析
• 3.3.2 应用并联电容器组滤波存在的问题
• 3.4 工业园工程实例分析
• 3.4.1 工业园谐波现状分析
• 3.4.2 调谐无功补偿装置参数计算
• 3.4.3 调谐无功补偿效果分析
• 第四章 投资回收期
• 4.1 节能理论计算
• 4.2 投资回收期计算方法
• 4.3 投资回收期计算
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表