智能无功补偿技术在电力自动化中的应用分析论文_王自超, 张辰皓

智能无功补偿技术在电力自动化中的应用分析论文_王自超, 张辰皓

(国网安徽省电力公司六安市叶集供电公司 安徽六安 237431)

摘要:在我国国民经济发展以及人民生活水平提升的状态下,生活以及生产用电所需逐渐提升,电网负荷越发提高,电力系统的安全性面临了挑战。为了强化电力系统运行的管理漏洞,提升运行管理效率,人们在电力系统的运行当中融入了全自动运行管理技术。通过长期发展与实践,我国电力系统自动化技术已经十分醇熟,可是一些环节却具有不足之处,对电力系统的正常运转造成影响,并且令电力企业经营发展产生了负面影响。

关键词:智能;无功补偿技术;电力自动化;应用分析

1、电力自动化及智能无功补偿技术概述

1.1、电力自动化的概述

在电力系统实际运行过程中,电力自动化技术发挥着重要的作用,该技术的实现主要以计算机网络为基础。电力系统的运行过程中包括从电厂到用户的每个部分,其中包括了多种配电网、输电网及多级变压器等。而电力自动化技术就是在电力系统实际运行过程中,依靠计算机网络技术实现自动化的控制和监测发电、配电等过程。而电力自动化的实现也需要加入一些可以控制的电子元件。大大提高了电力系统的安全运行效率。

1.2、智能无功补偿技术概述

在电力系统实际运行过程中,电器设备的电容、电感等元件会受到多种因素的影响,从而造成无用功的产生,无功会直接影响电流,不仅会降低变压器的使用效果,同时还会影响电力系统的安全高效运行。但是,这些设备在电力系统中发挥着重要的作用。无功补偿技术就是将一些重要的元件安装在电力系统中,从而提高电力系统的无功调节,从而消除或者减少无功。

2、智能无功补偿技术在电力自动化应用现状

无功补偿技术在电力系统中已经得到了重要应用,同时对于提高电力系统的稳定性以及可靠性发挥着重要作用,但是当前我国采用的智能无功补偿技术尚存在着不足,目前常用的几种智能无功补偿技术主要有:(1)固定滤波器,固定滤波器需要与电力系统的电容器以及电抗器同时使用,在使用过程中主要用于电压母线一侧,在使用后可调节母线电压,消除或者降低无功功率,具有较好的滤波作用,不过需要注意的是在使用之前晶闸管以及通断开关都需要安装完成;(2)可控饱和电抗器,可控饱和电抗器主要是通过将电抗器的饱和程度进行调节,从而改变电力系统中的电流,在改变电流之后,可促使并联滤波器中的感性电流和无功功率互相抵消,实现动态平衡。不过这种智能无功补偿技术在应用中有一定的噪音,同时会产生谐波,无形中减少了设备的使用年限;(3)真空断路投切电容器,真空断路投切电容器在使用过程中操作简单,成本投入少,不过在操作中会出现瞬间的高电压,这种高电压不仅会造成设备损坏,同时也会影响到设备的正常使用年限;(4)静止无功补偿装置,使用静止无功补偿装置也是一种补偿负载无功功率的方法,差不多在任何感性设备线路中都可以应用,该无功补偿设备包含着较多的静止元件,通过这些的元件的并联实现无功补偿,提高功率因数,保证电网效率的提高,不过静止无功补偿装置在实际的应用过程中对于部分参数不易控制,应用效果有待提高。

3、加强智能无功补偿技术在电力自动化应用的对策

3.1、正确的选择智能无功补偿技术

智能无功补偿技术的选择时影响补偿效果的主要因素。伴随着电力系统的优化设计以及电力设备的不断更新,在实际应用的电力系统中所采用的设备也更加多种多样,承担的荷载也是越来越复杂,这些复杂程度采用单一的智能无功补偿技术发挥的作用不明显,达不到预期效果,因此在实际的应用过程中通常可将智能动态补偿技术以及固定补偿技术结合使用,随着智能无功补偿技术的发展,可供综合采用的无功补偿技术也是越来越多。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如在电网中三相不平衡表现的较为突出,在无偿补偿中,采用单相补偿成本投入大,而采用三相共补也不能满足要求,针对这种情况,补偿技术的选择可采用公分结合的补偿方法,这样既能达到预期效果,同时成本投入也能降低。此外稳定态补偿以及快速跟踪补偿相结合的方式也是较好的选择。

3.2、合理的选择投切开关

投切开关也是无功补偿技术中重要的设备,在实际的选择中应该根据电力系统的实际情况合理选择,当前常用的投切开关主要有:(1)过零触发固态继电器,这种投切开关设备运在行中投切速度快,而且在投切阶段不会对电网正常的使用形成冲击,对电力系统设备的使用寿命影响较小,开关本身的使用寿命也较长,但是在使用过程中会产生功率消耗,并且产生谐波;(2)机电一体化的智能真空开关,由于这种开关由低压真空灭弧室以及永磁操作机构形成,对于电容器串联电抗回路有广泛应用,而且在投切过程中可保证电压为零,有较高的可靠性和安全性,使用寿命也较长;(3)机电一体复合智能开关,这种开关是将固态继电器以及交流接触器并联运行的,将两者的优点有效地结合在一起,功耗较低,而且投切速度快,但是由于两者结合使用,其成本增加,可靠性尚需进一步研究。以上就是常用的投切开关,各有优缺点,因此在实际的选择中需要综合电力系统、投切开关的优缺点以及经济投入等综合考虑。

3.3、重视智能无功补偿控制器的选择

智能无功补偿控制器属于智能无功补偿的指挥系统,在实际智能补偿中的采样、运算、参数设定、元件保护等众多功能的实现均需要无偿控制器的配合才能实现,由于市场上可供选择的无偿控制器种类较多,因此在选择中也应该引起高度重视。目前常用的主要有功率因数型控制器、无功功率型控制器、动态补偿控制器等。其中功率因数控制器属于传统的控制方式,在采样以及控制过程中操作简单,控制容易,但是在应用中容易出现振荡现象,所以应用范围有限。无功功率型控制器可以保证线路的稳定性,同时还能实现无偿装置的自我保护以及检测,有着较好的应用效果,不过在控制器的产品质量方面,我国的产品质量相对于国外的产品还是有一定差距。动态补偿控制器具备较高的抗干扰能力,在无功补偿过程中可以实现动态控制,不过当前我国生产的产品在动态反应时间方面有所延长,同时对于补偿功率不能一次完成。

3.4、加强智能补偿无功控制

加强智能补偿无功控制主要是通过计算机的辅助作用,采集电力系统中的电压、电流以及无功变化情况,然后将无功功率作为主要的控制量,投切的参考限量采用的是用户设定的功率因数,选择出合适的电容器组合。根据配电系统无功功率的变化合理选择电容器组合,这样可进一步提高补偿精度,促进智能无功补偿应用。具体的可采用以下措施:(1)科学控制电压限制条件,在智能系统中对于电压设定有过压保护、欠压保护,同时也可以设置禁止投切电压值,禁止投切电压值按照无功功率设定;(2)适当控制投切时间,对于投切开关可设置延时投切,同一组电容投切操作时间间隔同样可以设置,对于有快速跟踪补偿的可将投切时间设为0。

综上所述,随着我国电力行业的快速发展,我国电力自动化技术也取得了快速的进步,自动化技术可以极大的提高电力系统的安全高效运行效率。而智能无功补偿技术在电力自动化中的应用,提高了自动化的应用效果。全文分析了其中存在的问题,进而提出了必要的解决措施,从而促进我国电力行业的快速发展。

参考文献:

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[2]闫留常.低压无功补偿系统中智能电容器的研究与设计[D].湖南大学,2016.

[3]张剑.宝坻电网智能无功补偿系统优化设计与评价[D].华北电力大学,2016.

[4]格日勒图,于海洋.无功补偿技术在电气自动化中的应用探析[J].福建质量管理,2016,02:177.

论文作者:王自超, 张辰皓

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/14

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