文档介绍：传统电能质量
第1页，共35页，2022年，5月20日，***56分，星期日
供电电压偏差
电压偏差的定义
供电系统在正常运行方式下，某一节点的实际电压与系统标称电压（额定电压）之差对系统标称电压的百分数。
计算方法偿容量的算例
当无功功率以Mvar为单位，短路容量用MVA表示，则
例如，一个容量为200Mvar的电容器组投入运行，接入点短路容量为10000MVA，则会引起 2％的电压波动。
又如，一个母线的电压波动为±3％，该点短路容量等于5000MVA，则为此安装的抑制电压波动的无功补偿容量为： ±150Mvar。
注意到，上例中±150MVA说明感性无功和容性无功补偿的互补作用。
还需注意到，电容补偿的固有缺点：其补偿容量与接入点电压的平方成正比。因此，系统大量依靠电容器补偿无功存在电压稳定的脆弱性。
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功率波动性负荷一般分类
负荷特性是影响电压稳定性的一个关键因素，系统电压的动态稳定主要取决于负荷与电压控制措施的实效，电压稳定已经被称为负荷稳定。
根据用电设备的工作特征和对电压特性的影响，波动性负荷可分为两大类型：
1）轧钢机和绞车等负荷的电动机频繁启动，焊机等负荷的间歇通电，都会引起时常电压变动，并且是有一定规律的周期电压变动；
2）电弧炉等波动性负荷则会引起供电点出现连续电压变动，并且是无规律的随机电压变动。
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电压偏差超过允许范围的危害
对用电设备（照明、电动机、电子电器等）的危害
设备运行性能恶化，运行效率降低，过电压或过电流使设备寿命减少，甚至损坏电气设备。
对电网的危害
由于线路的静态稳定功率极限近似与线路的电压平方成正比。当系统电压偏低时，输电极限功率大幅度下降，可能引起系统频率的不稳定问题。电压偏低可能使得负荷无功需求加大，无功分布和补偿失衡，进而引起电压不稳定问题。电压过高，会造成系统设备绝缘受损、铁芯饱和，产生谐波谐振，威胁系统安全运行。
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电压降低引起电力系统失稳
1）假定电动机机械负荷为恒功率负荷，
端电压的降低导致电动机定子电流的
增加;
2）定子电流的增加增大了输电线上
的电压降落，迸一步降低了电动机的
端电压;
3）端电压的下降引起线路电容充电无功功率的减小，使系统中无功更加短缺;
4）电动机定子电流增加导致发电机输出电流的增加，在发电机励磁电流已达极限不能再增加后，由于电枢反应将引起气隙磁通的减少，导致发电机内电动势的减小，从而降低发电机端电压，同时也减少了发电机的无功输出，使系统各节点电压进一步降低。
如此形成恶性循环，引起电压的持续下降，直至电压崩溃。
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对经济运行的影响
当线路输送功率一定时，输电线路和变压器的运行电流与电压成反比，低电压导致电流增大，系统的有功损耗、无功损耗、电压损失都会增加。
当电压过高时电晕损耗大大增加，使系统运行成本明显增加。
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改善电压偏差的措施
R+jX
1:K1
K2:1
P +jQ
T2
T1
US
L
UL
以上图单机-单负荷两极变压器的简单电力系统为例，忽略对地电容，并将网络参数归算至高压侧，则
可见使UL变化的措施：
(1) 调整US；
(2) 调整变比K1、K2；
(3) 改变功率分布(以Q为主)；
(4) 改变网络参数R+jX(以X为主)。
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方式：调节励磁电压
适用于直接由发电机供电的小系统、线路不长；
易于实现逆调压, 实质上是调节系统中发电机的无功输出。
缺点：
发电机通过较长线路、多电压级输电, 此时最大、最小负荷时电压损耗之差往往大于5%; 而发电机的机端负荷允许发电机的电压调整范围为5%-0, 所以满足不了远方负荷的要求。
多机系统中, 实际上是改变发电机间无功分配, 与无功备用、无功的经济分配有矛盾。
因此, 发电机调压仅作辅助措施
改善电压偏差的措施—利用发电机调压
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改善电压偏差的措施—改变变压器变比
普通变压器
有载调压变压器
条件:
从整个系统来看, 必须无功电源充足。变压器本身不是无功电源, 当系统中无功电源不足时, 达不到调压要求。
特别注意：
当系统无功电源缺额较大时，系统电压水平偏低。如果此时采用有载调压变压器进行调压，