電力電子基礎(chǔ)9

1、電力電子基礎(chǔ)電力電子基礎(chǔ) Fundamental Power Electronics 第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用東南大學(xué)電氣工程學(xué)院2010年- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用2電力電子技術(shù)應(yīng)用電力電子技術(shù)應(yīng)用n晶閘管晶閘管直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)n異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)n變速恒頻風(fēng)力發(fā)電變速恒頻風(fēng)力發(fā)電n有源電力濾波器（有源電力濾波器（APFAPF）n不間斷電源（不間斷電源（UPSUPS）n靜止無功補償（靜止無功補償（SVCSVC）n靜止無功發(fā)生器（靜止無功發(fā)生器（SVGSVG）n高壓直流輸電（高壓直流輸電（HVDCHVDC）n靈活交流輸

2、電系統(tǒng)（靈活交流輸電系統(tǒng)（FACTSFACTS）- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用31.1.晶閘管晶閘管直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)三相半波晶閘管三相半波晶閘管直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用4晶閘管晶閘管直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)電流連續(xù)時電流連續(xù)時等效電路等效電路機(jī)械特性機(jī)械特性 11()cosadddodoeeeeREnUR IUInnCCCC- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用5晶閘管晶閘管直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)電流斷續(xù)時電流斷續(xù)時等效電路等

3、效電路22sinsin22eUnC2coscos2sin2222ddmUIL- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用6晶閘管晶閘管直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)三相半波晶閘管整流器供電直流電機(jī)機(jī)械特性三相半波晶閘管整流器供電直流電機(jī)機(jī)械特性 電流連續(xù)區(qū) 電流斷續(xù)區(qū)- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用72.2.異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)恒電勢頻率比控制恒電勢頻率比控制11114.44mEfk11mEf1111UEI Z 恒電壓頻率比控制恒電壓頻率比控制- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用8異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)

4、異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)交交直直交變頻器結(jié)構(gòu)形式交變頻器結(jié)構(gòu)形式- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用9異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)VVVF控制、控制、SPWM逆變器異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)逆變器異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用103.3.變速恒頻風(fēng)力發(fā)電變速恒頻風(fēng)力發(fā)電 - -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用11變速恒頻風(fēng)力發(fā)電變速恒頻風(fēng)力發(fā)電 地表面的風(fēng)能密度很低: 0.2kW/m20.5kW/m2 地表風(fēng)極不穩(wěn)定，地面風(fēng)力發(fā)電站容量系數(shù)不到: 30% 高原、沿海、島嶼等地區(qū)高原、沿海、島嶼等地

5、區(qū) 淺海風(fēng)車場淺海風(fēng)車場 其年發(fā)電量比建在海岸上相應(yīng)容量的風(fēng)電場多20%風(fēng)的特點風(fēng)的特點風(fēng)能密度高的區(qū)域風(fēng)能密度高的區(qū)域高空風(fēng)能利用高空風(fēng)能利用- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用12變速恒頻風(fēng)力發(fā)電變速恒頻風(fēng)力發(fā)電交交直直交變換變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)交變換變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng) - -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用13變速恒頻風(fēng)力發(fā)電變速恒頻風(fēng)力發(fā)電交流勵磁雙饋發(fā)電系統(tǒng)交流勵磁雙饋發(fā)電系統(tǒng) 1、交交變頻器2、雙PWM交直交變頻器 - -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用144.4.有源電力濾波器（有源電力濾波器（APFAPF）n理想電能

6、：理想電能：三相對稱、波形正弦、頻率及電壓恒定n實際電能：實際電能：波形畸變，有諧波n后果：后果：嚴(yán)重影響供電質(zhì)量、輸電效率和用電設(shè)備的使用壽命n消除諧波方法：消除諧波方法：n無源濾波器n有源電力濾波器APF（Active Power Filter）- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用15有源電力濾波器（有源電力濾波器（APFAPF）串聯(lián)型有源電力濾波器串聯(lián)型有源電力濾波器- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用16有源電力濾波器（有源電力濾波器（APFAPF）并聯(lián)型有源電力濾波器并聯(lián)型有源電力濾波器- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電

7、子技術(shù)應(yīng)用175.5.不間斷電源（不間斷電源（UPSUPS）UPS（Uninterruptible Power Supply）原理框圖原理框圖- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用18不間斷電源（不間斷電源（UPSUPS）整流器整流器- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用19不間斷電源（不間斷電源（UPSUPS）逆變器逆變器- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用206.6.靜止無功補償（靜止無功補償（SVCSVC）晶閘管可控電抗器晶閘管可控電抗器TCR（Thyristor Controlled Reactor） n觸發(fā)角大于90

8、度時，增加觸發(fā)角，可以減少電抗吸收的無功功率- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用21靜止無功補償（靜止無功補償（SVCSVC）晶閘管投切電容器晶閘管投切電容器TSCTSC（Thyristor Switched CapacitorThyristor Switched Capacitor） n零電流投切n有級調(diào)節(jié)無功功率- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用227.7.靜止無功發(fā)生器（靜止無功發(fā)生器（SVGSVG）靜止無功功率發(fā)生器靜止無功功率發(fā)生器SVG（Static Var Generator）n SVG SVG補償原理：補償原理： ()icisi

9、UQU IUUL1.isUU0cQ 2.isUU0cQ 3.isUU0cQ 無功電流流向電網(wǎng)無功電流流向逆變器兩者之間沒有無功功率交換- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用238.8.高壓直流輸電（高壓直流輸電（HVDCHVDC）1212脈波變流脈波變流- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用24高壓直流輸電（高壓直流輸電（HVDCHVDC）nHVDC的控制：的控制：逆變器工作在最小熄滅角方式，整流器則工作在調(diào)節(jié)觸發(fā)角的恒流模式，實現(xiàn)功率平衡- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用259.靈活交流輸電系統(tǒng)（靈活交流輸電系統(tǒng)（FACT

10、SFACTS）柔性交流輸電系統(tǒng)：柔性交流輸電系統(tǒng)：n高壓直流輸電（高壓直流輸電（HVDC）n靜止無功補償（靜止無功補償（SVC）n靜止無功發(fā)生器（靜止無功發(fā)生器（SVG）n有源電力濾波器（有源電力濾波器（APF）n晶閘管控制串聯(lián)電容裝置（晶閘管控制串聯(lián)電容裝置（TCSC、CSC、ASC）n次同步振蕩阻尼器（次同步振蕩阻尼器（SCR）n晶閘管控制相角調(diào)節(jié)器（晶閘管控制相角調(diào)節(jié)器（TCPAR、PST）n靜止調(diào)相機(jī)（靜止調(diào)相機(jī)（STACON）n晶閘管控制動態(tài)制動器（晶閘管控制動態(tài)制動器（TCDB）n統(tǒng)一潮流控制器（統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）- -電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)- -第九講 電力電子技術(shù)應(yīng)用26靈活交流輸電系統(tǒng)（靈活交流輸電系統(tǒng)（FACTSFACTS）特點：特點：n采用功率電子開關(guān)操作，沒有機(jī)械磨損，提高系統(tǒng)的