现代化工业园区电能质量分析与治理措施PDF电子书下载

第1章 电能质量概论 1

1.1 电能质量概念 3

1.1.1 电能质量问题的提出 3

1.1.2 电能质量的基本概念 5

1.1.3 电能质量的特点 8

1.1.4 电能质量标准 9

1.2 电能质量分类 11

1.2.1 按扰动的表现特征分类 11

1.2.2 按扰动的时间特性分类 12

1.2.3 按产生电磁现象的方式分类 13

1.2.4 按电磁干扰的现象分类 13

1.3 电能质量评估 14

1.3.1 电能质量的各种评估方式 15

1.3.2 各评估方式之间的关系分析 18

1.3.3 各项基本（单项）指标及限值 19

1.3.4 综合指标IG 22

1.4 不达标电能质量的危害 22

1.4.1 影响电能质量的主要因素 22

1.4.2 不同不达标电能质量的危害 23

1.5 电能质量分析方法 27

1.5.1 时域分析方法 28

1.5.2 频域分析方法 30

1.5.3 电能质量的数学分析方法 31

第2章 现代化工业园区供电与用电特征 40

2.1 现代化工业园区供电现状 40

2.1.1 工业园区发展概况 40

2.1.2 工业园区供电现状 41

2.2 中压供电系统现状 44

2.2.1 中压供电系统的概念 44

2.2.2 国内中压配电网发展状况 44

2.2.3 国外20kV配电电压使用情况 45

2.3 现代化工业园区典型用电设备特征 47

2.3.1 工业园区敏感用电设备分类 47

2.3.2 工业园区用电设备的电压暂降耐受曲线 51

2.4 现代工业园区供电规划与特点 56

2.4.1 工业园区对电力规划的要求 56

2.4.2 工业园区电能质量研究意义 57

2.4.3 工业园区对电力规划的特点 58

第3章 电能质量问题 60

3.1 电能质量的具体指标 60

3.1.1 电压允许偏差 60

3.1.2 电压波动与闪变 60

3.1.3 三相不平衡度 61

3.1.4 公用电网谐波 61

3.1.5 电网频率 61

3.2 电压波动和闪变 62

3.2.1 电压偏差 62

3.2.2 电压暂降与暂升 63

3.2.3 短时间电压中断 63

3.2.4 长时间电压中断 63

3.2.5 电压波动 64

3.2.6 电压闪变 64

3.2.7 电压波动和闪变的检测方法 68

3.3 电压波动和闪变的抑制 71

3.3.1 静止无功补偿器（SVC） 72

3.3.2 有源电力滤波器（APF） 72

3.3.3 动态电压恢复器（DVR） 73

3.3.4 静止同步补偿器（STATCOM） 74

3.3.5 统一电能质量控制器（UPQC） 76

3.4 电力系统三相不平衡 77

3.4.1 三相不平衡计算 77

3.4.2 三相不平衡的改善措施 81

3.5 电力谐波及无功补偿 81

3.5.1 谐波的表示方法 82

3.5.2 谐波特征量 83

3.5.3 电力系统谐波的抑制方法 84

3.5.4 谐波畸变的限制值 87

第4章 功率器件与电能质量 91

4.1 功率器件对电网的影响 91

4.1.1 现代电气设备 91

4.1.2 功率器件的电磁兼容问题 93

4.1.3 功率器件对电网的影响 99

4.2 电网对电气设备的影响 100

4.2.1 电压扰动对电气设备的影响 100

4.2.2 电压暂降灵敏度 102

4.2.3 电压暂降的缓解和抑制 106

第5章 分布式电源与电能质量 112

5.1 典型分布式电源 112

5.1.1 太阳能光伏发电 113

5.1.2 风力发电 114

5.1.3 微型燃气轮机 115

5.1.4 燃料电池 116

5.2 分布式电源对电网电能质量的影响 116

5.2.1 分布式电源并网对电能质量的有利和不利影响 116

5.2.2 配电网拓扑结构对电能质量影响的分析 119

5.2.3 分布式发电引起电能质量新问题 126

5.3 分布式电源的控制与运行 128

5.3.1 逆变型分布式电源的工作原理 128

5.3.2 逆变型分布式电源控制方式及故障响应 129

5.3.3 逆变型分布式电源建模与仿真 134

第6章 现代化工业园区电能质量治理方案 139

6.1 工业园区电能质量治理 139

6.1.1 工业园区中电能质量特点 139

6.1.2 工业园区中电能质量问题 140

6.1.3 工业园区电能质量治理的意义 141

6.2 工业园区谐波的抑制 142

6.2.1 减少谐波源的谐波含量 143

6.2.2 在电容器回路串接电抗器 145

6.2.3 安装交流滤波器 146

6.2.4 采用有源滤波器 147

6.2.5 加大供电系统容量和合理选择供电电压 148

6.2.6 采用相数倍增法 149

6.3 工业园区电压波动的抑制 150

6.3.1 抑制电压波动的措施 150

6.3.2 国内外抑制电压波动的装置 151

6.3.3 主要补偿装置及方式 153

6.4 三相不平衡的改善 163

6.4.1 三相不平衡化的基本原理 163

6.4.2 理想补偿导纳网络 164

6.4.3 用功率表示的负荷补偿 165

6.4.4 一般负荷的平衡化公式 166

6.4.5 平衡化装置 166

第7章 基于Simulink的电能质量仿真 168

7.1 Simulink的简介 168

7.2 供电系统故障仿真与分析 170

7.2.1 仿真目的 170

7.2.2 三相供电系统模型建立 171

7.2.3 仿真结果与分析 173

7.3 电能质量谐波仿真与分析 177

7.3.1 仿真目的 177

7.3.2 谐波信号模型建立 178

7.3.3 Matlab小波分析 182

7.4 DVR补偿的电压质量仿真与分析 186

7.4.1 仿真目的 186

7.4.2 DVR简介 187

7.4.3 DVR系统模型实现 188

7.4.4 仿真结果与分析 196

第8章 工业园区电能质量监测系统方案 201

8.1 基于Web技术的电能质量监测结构设计 201

8.1.1 系统设计思路 203

8.1.2 技术要求 204

8.1.3 基于Web技术的B/S模型3层体系结构 205

8.1.4 主站管理系统功能模块 208

8.2 通信接口与数据格式（电能质量交换格式） 218

8.2.1 物理层结构 219

8.2.2 逻辑层结构 221

8.2.3 压缩规则 225

8.2.4 电能质量数据交换格式PQDIF的实现 226

8.2.5 文件目录结构 227

8.3 电能质量监测分析系统软件设计 229

8.3.1 软件的总体设计方案 229

8.3.2 数据传输模块的设计 230

8.3.3 数据分析模块的设计 230

第9章 大规模精密电子工业园区电能质量治理案例 234

9.1 园区供电方案 234

9.1.1 整体概况 234

9.1.2 园区企业用电情况 235

9.2 园区用电设备与电能质量问题 244

9.2.1 园区用户用电特点 244

9.2.2 园区电能质量问题 245

9.3 园区电能质量监测 249

9.3.1 数据库系统功能设计（数据预处理） 249

9.3.2 数据库结构设计与实现 250

9.4 园区实测电能质量数据分析 252

9.5 园区谐波发射水平评估 255

9.5.1 基本原理 255

9.5.2 仿真计算 256

9.5.3 采用偏最小二乘回归法及二元回归法的评估结果 259

9.6 园区电能质量综合治理方案 261

9.6.1 电网侧电压暂降治理措施 261

9.6.2 用户侧电压暂降治理措施 265