组合式无功补偿在电网中的应用研究论文_史国栋,徐珊珊

组合式无功补偿在电网中的应用研究论文_史国栋,徐珊珊

(湖州吉泰电力设备有限公司 浙江湖州 313300)

摘要:当前,国内的经济发展迅速,各项生产经营及建设都处于上升期阶段,因此对于电力的需求巨大,电网之中系统电力负荷压力很大。而无功补偿技术应用在电力系统中,能够很好的降低线损和网损,起到了一定的节能作用。因此本文就针对组合式的无补偿技术在电网之中的应用进行剖析和探究。

关键词:组合式;无功补偿;电网

经济发展带动了用电量需求的不断增长,想要满足用电需求,就要加强电网建设,当前电网建设之中存在一个严重现象即是电量损耗,这是亟待解决的问题。无功补偿技术能够降低变压器、电能输送线等的损耗,提升供电效率,将这种技术运用到电网之中,不仅起到节能作用,而且能够改善供电环境。而怎样让无功补偿实现最大效力是一直备受关注的热点话题,组合式无功补偿就是一种适应电力发展的新技术。

一、无功补偿技术的发展

1.无功补偿技术在电网之中的意义

电力技术的发展让各种自动化技术、补偿技术都运用到了电网之中,无功补偿技术的应用优势在于节能减耗,改善电网中严重的损耗问题,从而提升经济效益。有了无功补偿的作用,电网的功率因数能够得到提高,从而提高供电效率[1]。

2.无功补偿技术的发展类型

1970年之后,SVC(静止无功补偿装置)得到了迅猛发展,SVC通过连续调节接入电网的电纳值用以改变和系统交换的无功容量,耗时较短的同时也能够稳定电压,所以运用广泛。而在FACTS概念提出后,对于无功补偿装置的分类更为明晰,即为SVC、TCSC、SVG等[2]。SVG是静止无功发生器的简称,运用全控型器件构成逆变电路,直流侧接一个容量较小的电容或电感元件,通过控制桥臂开关期间的通断顺序,不仅仅能够调节交流侧输出电压向量,从而调节交流侧输出电流,也能够直接的调节交流侧输出电流,这样的两种调节形式,SVG输出的无功功率都可以予以调节[4]。而现今的热点就在于如何将各类优点兼容,所以组合式无功补偿也是研究实践的重点。

二、组合式无功补偿的优势

针对现在的电网中存在问题,对于无功补偿技术的需求越来越大,而人们思考的热点更多的是在于兼顾SVG的补偿快速性、运行灵活性,以及成本也要低。因此提出了组合系统的协调控制策略,在确保系统工作顺利有序进行的同时也实现快速大容量的动态无功补偿。

1.方案

本方案是由传统的三相共补装置中集成SVG模块来实现无功补偿的性能提升。SVG加并联电容补偿的形式负载着的大多数无功是由传统的无功补偿进行补偿,而动态特性、补偿效果是由SVG支撑控制器进行监控。这SVG加并联电容补偿方案,传统武公补偿是起到支撑作用,SVG就是负责提升补偿性能。

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2.优势

SVG能够实现盲点覆盖,从而实现无级投切,而并联电容补偿实现有级投切补偿;SVG保证快速响应,而且不会产生谐波电波,而且也不会被谐波电波影响,同时能够过滤掉超过一半的谐波;相对而言这种方案能够将损耗降低到很小,容量的稳定性极强,基本不受电压影响;而这个方案最重要的优势就是能够帮助进行无功补偿。

因为电网之中实际上存在大量的单相负载,而各个负载分布不均、负载用电也不同时,并且单相大功率负载介入,就导致三相不平衡的现象普遍出现且状况严重。这样的结果只会造成对于线路和变压器的耗损,同时会影响变压器的出力以及安全运行,进而影响供电质量,造成计量损失。而运用SVG加并联电容补偿能够在提高功率因数的基础上解决这些问题。这种方案的无功完全是根据自身检测到的无功电流补偿,具有针对性和实时性。同时负载类型和负载端不会对SVG的补偿效果造成影响,这是因为通过CT实时的检测电流信息,然后这些信息会报给DSP分析,而在这之后电路、电容能够将系统的三相不平衡电流转移,均匀的分配,从而使得三相电流达到平衡。

比如说有A\B\C三相负载电流分别是5\10\15A,那么会认为这个系统的三相是不平衡的,想要平衡就需要每股都是10A。SVG运作的时候通过外接电流互感器及时进行检测电流信息,而后信息会送到内部控制器,通过分析知道电流不平衡,并且及时算出三相电流需要平衡所转换的电流值。在这里想要平衡A需要增加5A的电流,C需要减少5A电流控制器通过IGBT驱动操作,帮助电流从C相流入SVG5A,而后从SVG流出5A到A相,这样就让A、B、C三相电流重新划分为10A。在这期间总电流不变。所有的计算和操作都是在很短时间内完成的,并且消耗的能量也很少。SVG的作用就是在一定时间段内帮助收发电流的平衡,某瞬间,C相的IGBT动作,其中的支流电能够通过SVG储存,而另外的瞬间,A相的IGBT也能够将这三相共同使用的电容上的直流电进行逆变,而后放到A相中。这些动作都是瞬间完成的。

因而组合式无功补偿的优点既能够进行大容量的无功补偿,同时又能够解决三相不平衡的状况。不仅如此,在此基础上还能够实现节能,对于电力的发展绝对是有力支持。对于组合式无功补偿的应用优点有很多,而人们的研究更多的应该是怎样在这优点之中实现最优配置[5]。

结束语

这一次讨论的是组合式无功补偿在电网之中的应用,侧重的是三相共补、单相分补和SVG的科学组合。无功补偿技术在实际运用中相当有帮助,而选择恰当的方案进行无功补偿很重要,这对于电网之中本身设备的损耗是一种节约,对于设备的使用寿命是一种延长。同时也为提高效能、优化电网使用提供了技术保障。

当前国内外的电力系统和终端用户对于无功补偿设备的需求量相当巨大,全球能源紧张,电力需求却是越来越大,在这个时候无功补偿技术的出现和运用具有重要实际意义。而我们应该做的就是科学制定补偿方案,尽可能的让无功补偿发挥它的潜力。

参考文献

[1]张轩,王海云,武家辉,李永钦,张强.组合式无功补偿在哈密电网中的应用研究[J].电力电容器与无功补偿,2018,39(05):30-35.

[2]刘洋.单相组合式同相供电系统补偿装置容量的优化设计[J].黑龙江科技信息,2016(11):109-111.

[3]刘洋.组合式同相供电设计方法研究[D].西南交通大学,2014.

[4]王思宇.组合式无功补偿控制策略研究[D].哈尔滨工业大学, 2013.

[5]高峰.农村配电监测与无功补偿设备试行中的问题和改进[J].农村电气化,2004(05):27.

论文作者:史国栋,徐珊珊

论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期

论文发表时间:2019/1/16

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