华北电力大学-电力电子技术原理07

1、电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日2应用特点应用特点 高电压高电压 大电流大电流 大功率大功率 高可靠性高可靠性第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日3应用实例应用实例 高压直流输电（高压直流输电（HVDC） 静止无功补偿（静止无功补偿（SVC、SVG） 有源滤波器（有源滤波器（APF） 可控串联补偿可控串联补偿 柔性（灵活）交流输电系统（柔性（灵活）交流输电系统（FACTS） 第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理

2、与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日4新运营方式的技术支撑新运营方式的技术支撑第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日5第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用什么是什么是HVDC？HVDC现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日6第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用为什么用为什么用HVDC？ 最适合大容量、远距离输电的电能形态最适合大容量、远距离输电的电能形态 线路造价较低线路造价较低 线路损耗较小线路损耗较小 异步联接异步联接 可控

3、制性好可控制性好现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日7第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用电力发展简史：人们对电的认识电力发展简史：人们对电的认识 静电静电 伏打电池伏打电池 电报电报 试验性试验性 “远距离远距离” 直流输电直流输电 交流电力系统交流电力系统 现代意义的高压直流输电现代意义的高压直流输电现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日8第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用电力发展简史：人们对电的认识电力发展简史：人们对电的认识 静电静电 伏打电池伏打电池 电报电报 试验性试验性 “远距

4、离远距离” 直流输电直流输电 交流电力系统交流电力系统 现代意义的高压直流输电现代意义的高压直流输电19世纪初，通过导世纪初，通过导线传输微弱的电流线传输微弱的电流现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日9第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用电力发展简史：人们对电的认识电力发展简史：人们对电的认识 静电静电 伏打电池伏打电池 电报电报 试验性试验性 “远距离远距离” 直流输电直流输电 交流电力系统交流电力系统 现代意义的高压直流输电现代意义的高压直流输电1882年，年，15002000 V，1.5 kW， 57 km。1927年，年，125 kV

5、， 20 MW，225 km。现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日10第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用电力发展简史：人们对电的认识电力发展简史：人们对电的认识 静电静电 伏打电池伏打电池 电报电报 试验性试验性 “远距离远距离” 直流输电直流输电 交流电力系统交流电力系统 现代意义的高压直流输电现代意义的高压直流输电19世纪世纪8090年代，交流发年代，交流发电机，变压器，感应电动电机，变压器，感应电动机机。规模巨大的交流电力系统。规模巨大的交流电力系统。现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日11第第七

6、章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用电力发展简史：人们对电的认识电力发展简史：人们对电的认识 静电静电 伏打电池伏打电池 电报电报 试验性试验性 “远距离远距离” 直流输电直流输电 交流电力系统交流电力系统 现代意义的高压直流输电现代意义的高压直流输电交流输电系统的问题。交流输电系统的问题。高压直流输电重新引起人高压直流输电重新引起人们重视。们重视。现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日12第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用交流输电系统的技术问题交流输电系统的技术问题sinEUPX输电距离的限制输电距离的限制稳定性问题稳定性问题 潮流

7、难于控制潮流难于控制 振荡与摇摆振荡与摇摆现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日13第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用交流输电系统的技术问题交流输电系统的技术问题交变的电磁场：无交变的电磁场：无功问题功问题恒定的电磁场：恒定的电磁场：没有无功问题没有无功问题电缆输电情况下问电缆输电情况下问题尤为突出题尤为突出！现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日14第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用HVDC的技术优势的技术优势22122(cos)2ddkdvUUPRUUkU 无稳定性问题无稳定性问题 可快

8、速控制潮流可快速控制潮流现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日15等价距离等价距离第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用HVDC的经济优势：建设的经济优势：建设现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日16线损比较线损比较第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用HVDC的经济优势：运行的经济优势：运行现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日17第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用HVDC的环保优势的环保优势现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用

9、2021年11月11日18HVDC的应用的应用 长距离、大容量输电长距离、大容量输电（能源基地到负荷中心）（能源基地到负荷中心） 联络线联络线（电力系统之间或电力企业之间）（电力系统之间或电力企业之间） 电缆输电电缆输电（地下或海底）（地下或海底） 改造原有交流线路以增加输电容量改造原有交流线路以增加输电容量第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日19HVDC换流站的主要设备换流站的主要设备 换流器（包括换流变压器等）换流器（包括换流变压器等） 滤波器及无功补偿设备滤波器及无功补偿设备 控制系统控制系统 断路器

10、等断路器等第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日20滤波正极12脉动A端滤波负极12脉动B端滤波及无功补偿直流输电线交流系统A交流系统BY YD YY YD YLdLd第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用HVDC原理原理示意图示意图双桥换流器双桥换流器现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日21第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用双桥双桥12脉动换流器直流电压（脉动换流器直流电压（ 变化，变化，u = 0 ）现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技

11、术原理与应用2021年11月11日22第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用双桥双桥12脉动换流器直流电压（脉动换流器直流电压（ 变化，变化，u 0 ）现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日23第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用双桥双桥12脉动换流器交流电流（脉动换流器交流电流（ 变化，变化，u = 0 ）00.0050.010.0150.0221122.52.5ia1t ( ).0250t00.0050.010.0150.0221122.52.5ia2t ( ).0250t现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用20

12、21年11月11日24第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用双桥双桥12脉动换流器交流电流（脉动换流器交流电流（ 变化，变化，u = 0 ）00.0050.010.0150.0221122.52.5ia1t ( ).0250t00.0050.010.0150.0221122.52.5ia2t ( ).0250t00.0050.010.0150.0221122.52.5iat ( ).0250t现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日25第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用双桥双桥12脉动换流器交流电流（脉动换流器交流电流（ 变化，变化

13、，u = 0 ）现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日26HVDC换流器运行时产生的谐波（特征谐波）换流器运行时产生的谐波（特征谐波）121(61)hkhmk 交流侧：交流侧：12hk 直流侧：直流侧：第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日27HVDC换流器运行时产生的谐波换流器运行时产生的谐波 特征谐波：特征谐波：非特征谐波：非特征谐波：第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用 由电路结构及工作方式决定而产生的谐波由电路结构及工作方式决定而产生的谐波由于理想条件

14、不能满足而产生的谐波由于理想条件不能满足而产生的谐波现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日28第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用理想的假定条件理想的假定条件 三相交流电源对称、正弦、频率恒定三相交流电源对称、正弦、频率恒定 交流电网阻抗对称，忽略换流变压器激磁导纳交流电网阻抗对称，忽略换流变压器激磁导纳 大电感平波电抗器，换流器直流侧电流为纯直流大电感平波电抗器，换流器直流侧电流为纯直流 特性理想的阀特性理想的阀 桥阀等相位间隔依次触发桥阀等相位间隔依次触发现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日29HVDC

15、换流站中的滤波器换流站中的滤波器 交流侧滤波器交流侧滤波器 单调谐滤波器单调谐滤波器 双调谐滤波器双调谐滤波器 高通滤波器高通滤波器 直流侧滤波器直流侧滤波器第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日30第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用换流装置的功率因数（直观分析）换流装置的功率因数（直观分析） 2u现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日31第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用换流装置的基波功率因数（工程应用）换流装置的基波功率因数（工程应用）(

16、1) coscoscos2u(1) coscoscos现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日32第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用换流装置的功率因数分析换流装置的功率因数分析(1)( )1000(1)(1)(1)(1)333 =ddd3cos03cosTTTnnLLLLPvi tvitvitTTTV IVL I 22(1)( )1222 33LLLLnnWV IVIIPQN有功功率有功功率基波无功功率基波无功功率畸变无功功率畸变无功功率22(1)(1) ywII现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日33HV

17、DC换流器运行时所需的无功功率换流器运行时所需的无功功率111.35sin(1.35cos )LL dddLL dQV IPV IV I11(0.40.7)QP第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日34HVDC换流站中的无功补偿设备换流站中的无功补偿设备 交流侧滤波器兼作无功补偿交流侧滤波器兼作无功补偿 无功补偿电容器无功补偿电容器 调相机调相机 静止（动态）无功补偿装置静止（动态）无功补偿装置第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11

18、月11日35HVDC换流站的控制系统换流站的控制系统 复杂的数字控制系统复杂的数字控制系统 站控站控 极控极控 阀控阀控 分层控制分层控制第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日36HVDC系统常用控制运行方式系统常用控制运行方式 系统级控制系统级控制 整流侧定电流、逆变侧定熄弧角整流侧定电流、逆变侧定熄弧角 整流侧定电流、逆变侧定电压整流侧定电流、逆变侧定电压 整流侧定整流侧定 角、逆变侧定电流角、逆变侧定电流 两侧换流器控制两侧换流器控制 定功率控制定功率控制 调频控制调频控制第第七章七章 在电力工业中的应

19、用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日37已建成的部分已建成的部分HVDC线路（线路（ABB公司）公司）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日38 Nelson River 2 Nelson River 11977 2004 Sylmar EastConverter Station19951987Virginia SmithWelsh1995CeliloConverter Station1997/2002PosteChteauguay1984Moyle2

20、001Etzenricht1993Drnrohr1983Wien Sdost19931995Acaray1981 Cahora Bassa Rehabilitation1977 1998 Guizhou-Guangdong2005Gezhouba-Shanghai1989Basslink2005Thailand-Malaysia2001East-South Interconnector2003Tianshengqiao-Guangzhou2000Siemens公司近公司近30年来的年来的HVDC业绩业绩第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术

21、原理与应用2021年11月11日39国内已建成的国内已建成的HVDC线路线路 宁波舟山群岛宁波舟山群岛（100 kV，50 MW，1988年投运）年投运） 上海嵊泗群岛上海嵊泗群岛（ 50kV，60MW，2002年投运）年投运） 葛洲坝上海葛洲坝上海（ 500 kV，1200 MW，1989年投运）年投运） 天生桥广州天生桥广州（ 500 kV，1800 MW，2001年双极投运）年双极投运） 三峡左岸常州三峡左岸常州（ 500 kV，3000 MW，2003年投运）年投运） 三峡广东三峡广东（ 500 kV，3000 MW，2004年投运）年投运） 贵州广东贵州广东（ 500 kV，3000

22、 MW，2004年投运）年投运） 灵宝背靠背灵宝背靠背（西北华中联网工程，（西北华中联网工程，2005年投运）年投运）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日40 三峡上海三峡上海（ 500 kV，3000 MW，2006年投运）年投运） 贵州广东二回贵州广东二回（ 500 kV，3000 MW，2007年投运）年投运） 金沙江向家坝、溪洛渡外送工程金沙江向家坝、溪洛渡外送工程（ 800 kV ） 哈密郑州哈密郑州（ 800 kV ） 云广特高压直流输电工程云广特高压直流输电工程（ 800 kV ） 国内已建成

23、的国内已建成的HVDC线路线路第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日41国内部分在建及规划的国内部分在建及规划的HVDC线路线路 三峡上海三峡上海（ 500 kV，3000 MW，预计，预计2007年投运）年投运） 贵州广东二回贵州广东二回（ 500 kV，3000 MW，预计，预计2007年投运）年投运） 金沙江向家坝、溪洛渡外送工程金沙江向家坝、溪洛渡外送工程（ 800 kV ） 澜沧江水电外送工程澜沧江水电外送工程 第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子

24、技术原理与应用2021年11月11日42HVDC设备设备换流变压器换流变压器（ABB）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日43HVDC设备设备备用的换流变压器（备用的换流变压器（SIEMANS）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日44HVDC设备设备运行中的换流变压器（运行中的换流变压器（SIEMENS）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月

25、11日45HVDC设备设备运行中的换流变压器（运行中的换流变压器（SIEMENS）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日46HVDC设备设备换流器（换流器（ABB）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日47HVDC设备设备换流器换流器（SIEMENS）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日48HVDC设备设备换流器组件（换流器组件（SIEM

26、ENS）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日49HVDC设备设备换流器组件局部（换流器组件局部（SIEMENS）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日50HVDC设备设备换流器（某公司）换流器（某公司）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日51HVDC设备设备阀厅阀厅（SIEMENS，天广线，广州换天广线，广州换流站）流站）第第七章七章

27、在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日52HVDC设备设备阀厅（阀厅（SIEMENS，天广线，广州换流站），天广线，广州换流站）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日53HVDC设备设备第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用阀厅与直流平波电抗阀厅与直流平波电抗（SIEMENS，天广线，广州换流站）天广线，广州换流站）现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日54HVDC设备设备第第七章七章 在电

28、力工业中的应用在电力工业中的应用交流侧滤波器（天广线，广州换流站）交流侧滤波器（天广线，广州换流站）现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日55HVDC设备设备第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用直流侧有源滤波器（世界上首次商业应用）直流侧有源滤波器（世界上首次商业应用）现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日56HVDC设备设备第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用阀冷却水处理系统（天广线，广州换流站）阀冷却水处理系统（天广线，广州换流站）现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021

29、年11月11日57HVDC设备设备第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用控制室模拟屏（天广线，广州换流站）控制室模拟屏（天广线，广州换流站）现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日58HVDC设备设备第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用天广线，广州换流站天广线，广州换流站现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日59HVDC换流站（美国太平洋联络线）换流站（美国太平洋联络线）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日60H

30、VDC换流站（巴西伊泰普）换流站（巴西伊泰普）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日61HVDC技术的技术的发展历史发展历史汞弧整流器，汞弧整流器，50kV/200A真空管控制装置真空管控制装置第一个可控硅阀，第一个可控硅阀，50kV/200A用作监控的显示器用作监控的显示器悬挂式可控硅阀，悬挂式可控硅阀，150kV/914A采用微型机的控制系统采用微型机的控制系统第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日62轻型直流输电（轻型

31、直流输电（HVDC Light） 较小容量的直流输电系统较小容量的直流输电系统（200300MW以下）以下） 采用电压源型逆变器采用电压源型逆变器（由可关断器件构成）（由可关断器件构成） 采用采用PWM技术技术第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日63第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用轻型直流输电的应用轻型直流输电的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日64第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用小规模发电小规模发电 提高可用性和提高可用性和经

32、济性经济性 小规模发电装小规模发电装置向主电网供电置向主电网供电 可再生能源发可再生能源发电装置电装置现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日65第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用向小规模区域负向小规模区域负载、海岛供电载、海岛供电 从主电网向负荷提供从主电网向负荷提供低成本能源低成本能源 向无源网络供电向无源网络供电现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日66第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用向城市中心供电向城市中心供电 利用已有路权，提利用已有路权，提高供电能力高供电能力 平衡多路城市供电平

33、衡多路城市供电潮流潮流现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日67第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用多端直流网络多端直流网络 网络扩充能力网络扩充能力 网络结构改变网络结构改变时的鲁棒性时的鲁棒性现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日68第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用非同步联网非同步联网 非同步网络非同步网络互联互联 对功率交换对功率交换的完全控制的完全控制现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日69第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用海洋石

34、油平台海洋石油平台 由于环保的原由于环保的原因，需要从大因，需要从大陆供电陆供电 平台间互联平台间互联现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日70第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用改造已有交流改造已有交流输电线路输电线路 增加输电能力增加输电能力 提高邻近网络的提高邻近网络的稳定性稳定性现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日71第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用轻型直流输电工程轻型直流输电工程现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日72第第七章七章 在电力工业

35、中的应用在电力工业中的应用轻型直流输电工程：果特兰岛工程轻型直流输电工程：果特兰岛工程现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日73静止无功补偿装置（静止无功补偿装置（SVC） 在较弱的电力系统中维持稳定的电压在较弱的电力系统中维持稳定的电压 降低输电损耗降低输电损耗 增加输电容量增加输电容量 增加瞬态稳定极限增加瞬态稳定极限 对功率振荡起阻尼作用对功率振荡起阻尼作用 改进电压控制及稳定性改进电压控制及稳定性第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日74晶闸管控制电抗晶闸管控制电抗

36、器（器（TCR）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用静止无功补偿装置（静止无功补偿装置（SVC）现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日75TCR波形图波形图第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日761 211 ( )(2 2sin2 )( )(2 2sin2 )2sLssLVILVQV ILTCR的无功功率的无功功率第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日77TCR的基波电流与

37、谐波电流的基波电流与谐波电流第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用22.530.20.40.60.81f1()f 3()f 5()f 7()22.530.050.10.15f 3()f 5()f 7()现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日78TCR的接线方式的接线方式第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日79晶闸管投切电容器（晶闸管投切电容器（TSC）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用静止无功补偿装置（静止无功补偿装置（SVC）现代电力电子技术

38、原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日80 “伴生伴生”的谐波与无功问题的谐波与无功问题 TSC兼作滤波器兼作滤波器 按谐波情况投切（或按无功情况投切）按谐波情况投切（或按无功情况投切）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用静止无功补偿装置（静止无功补偿装置（SVC）：）：TSC的运行方式的运行方式现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日81 TCR分组投切分组投切TSC TCRFC TCRFC分组投切分组投切TSC 第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用静止无功补偿装置（静止无功补偿装置（SVC）的组合方式的组合方

39、式现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日82第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用SVC：TCR+FC控制特性（静态）控制特性（静态）现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日83第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用SVC：MCR现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日84第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用SVC：MCR现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日85第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用SVC

40、：MCR现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日86TCRTSCFC第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用静止无功补偿装置（静止无功补偿装置（SVC）：原理框图）：原理框图现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日87TCRTSCFC第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用静止无功补偿装置（静止无功补偿装置（SVC）：布置框图）：布置框图现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日88SVC成套装置（阿根廷成套装置（阿根廷SEGBA）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中

41、的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日89SVC成套装置：唐山侉子庄变电站工程成套装置：唐山侉子庄变电站工程第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用 华北电网公司示范工程华北电网公司示范工程 TCR：10kV/11Mvar FC：23Mvar（安装容量）（安装容量）现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日90SVC成套装置：晶闸管柜成套装置：晶闸管柜第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日91SVC成套装置：成套装置：TCR中

42、的电感中的电感第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日92SVC成套装置：滤波器（成套装置：滤波器（FC）第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日93SVC成套装置：漏磁场感应问题成套装置：漏磁场感应问题第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日94SVC装置：历史与发展装置：历史与发展第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子

43、技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日95SVC装置：历史与发展装置：历史与发展第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日96静止无功发生器（静止无功发生器（SVG）：核心电路）：核心电路第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日97第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用三相逆变器波形（三相逆变器波形（PWM）现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日98第第七章七

44、章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用多电平逆变器电路：二极管箝位型多电平逆变器电路：二极管箝位型现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日99第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用多电平逆变器电路：飞跨电容器型多电平逆变器电路：飞跨电容器型现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日100第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用多电平逆变器电路：级联型多电平逆变器电路：级联型现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日101第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用多电

45、平逆变器电路：电压电流波形多电平逆变器电路：电压电流波形现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日102静止无功发生器（静止无功发生器（SVG）：原理）：原理第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日103静止无功发生器（静止无功发生器（SVG）：基波相量图）：基波相量图第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日104静止无功发生器（静止无功发生器（SVG）：基波相量图）：基波相量图第第七章七章 在电

46、力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日105第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用静止无功发生器（静止无功发生器（SVG）：理想波形图）：理想波形图现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日106第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用静止无功发生器（静止无功发生器（SVG）：实际波形图）：实际波形图现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日107第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用SVG的静态特性的静态特性现代电力电子技术原理

47、与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日108瞬时无功理论：坐标变换瞬时无功理论：坐标变换第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用111222333022ABCvvvvv111222333022LALLBLLCiiiii现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日109瞬时无功理论：瞬时功率定义瞬时无功理论：瞬时功率定义第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用111222333022ABCvvvvv111222333022LALLBLLCiiiiiLLLLvvipvviq瞬时实功率（瞬时功率）瞬时实功率（瞬时功率）瞬时虚功率瞬时虚

48、功率现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日110LLLLLLLLppppqqqq瞬时无功理论：瞬时功率分解瞬时无功理论：瞬时功率分解直流分量直流分量低频分量低频分量高频分量高频分量第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日111瞬时无功理论：补偿电流的计算瞬时无功理论：补偿电流的计算第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用10ccLLivvivvqq 1013221322cAccBccCiiiii 现代电力电子技术原理与应用现代电力电子技术原理与应用2021年11月11日112瞬时无功理论：其它形式瞬时无功理论：其它形式第第七章七章 在电力工业中的应用在电力工业中的应用122cos