电力调度无功补偿技术分析论文_范印增,李广宇

电力调度无功补偿技术分析论文_范印增,李广宇

(国网河南卫辉市供电公司 河南卫辉市 453100)

摘要:电网无功补偿是电力调度的主要任务之一。目前,随着供电网络的扩大,电力系统的容量也逐渐增加,输电过程中产生的无功损失也越来越多。为了提高电网电压质量,需要研发更加稳定和安全的无功补偿技术和设备。同时,调度人员应遵循无功补偿的配置原则,合理利用现有设备进行无功补偿调节,以实现电能的高效利用。本文对电力调度无功补偿技术进行了探讨。

关键词:电力调度;无功补偿;技术分析

随着经济的发展,各产业与民用电压的用电负荷必将大幅增加,变频和整流设备的所占比例亦随之增加。对于电力系统来讲,无功功率就显的十分重要,强化电网的无功调度和无功补偿已经大势所趋,将无功补偿技术有效地应用与电力调度之中,从而保障电网的稳定、安全运行。

1 无功补偿的概念和基本原理

无功补偿技术是指通过使用相关电力设备为电网提供必要的无功功率,并且在一定程度上提高电网的功率因数从而降低电网的电能损耗起到无功补偿电源的作用最终提高整个电网电压的质量。无功补偿技术的关键在于产生一定的无功功率,其对于整个用电网络的正常工作具有十分重要的意义。无功功率使电网中的一些用电设备产生必要的磁场,比如,只有存在无功功率,才能保证变压器在一次线圈产生磁场,然后在二次线圈感应出电压。许多情况下,电网中的无功功率处于较低水平,即使用电设备可以获得足够的有功功率但却无法工作在额定工况下,致使设备端电压降低,最终影响设备的正常工作。从电厂产生的电能经过高压输电线传输后,电网中的无功功率会下降很多,无法满足用户负载需求,所以供电部门要在电网中安装一些无功补偿设备来提供足够的无功功率,保证用电设备正常运行。

2 关于无功补偿的常见科技

无功补偿是靠着相关的补偿装置来供应相关的无功功率,进而对体系的功率数值的有一定的提升,而且还可以减少耗损,起到改善电压品质的意义。为了确保电网和受力段的电压运行稳定,要在受力处设置电源,诸如调相机、电容器等。一般来说,在开展无功的配置的时候,要分析分级补偿以及其他的一些要素,这样的话对于调节电压有很大的好处。对于靠近负载的地方要分散来设置,要降低无功,这样的话能将损耗等都减少,进而可以发发挥非常显著的经济性的意义。一般要将无功设置在变电站之中,这样的话对于操控等来讲都是非常方便的,还能够调节电压。对于变电站所安装无功补偿设备的容量,通常是以高峰负荷时,主要变压器功率的因数所达到的一定数值来进行考虑,并通过计算确定。视不同变电站的需求,可以安装并联电抗器、调相机、静止的无功补偿器、自动分组投切电容器等不同无功补偿的设备。

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2.1 同步电机技术

同步电机技术包括了同步调相机、电动机和发电机。当它的运作有序的时候,相同的功率因数有着非常显著的落后性,进而实现对体系的无功的供应。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆关键时通过激励电流的降低手段,来达到功率因数超前的目的,使得多余无功被吸收;同步电动机通过激励电流的调整,来对输出无功电流的方向和大小做出改变,安装复杂,成本高,安装起来较为困难。

2.2 并联电容器技术

并联电容器技术科以所需无功多少为依据,进行补偿电容的自动投切,装设灵活,且消耗功率小。但易出现欠补偿或过补偿现象。

2.3 静止无功补偿器技术

静止无功补偿器是由电容器和电抗器共同构成,它能够平滑快速地满足无功补偿的需求,但因会受到来自晶闸管的控制,在电抗器投切过程中会有谐波的产生。

2.4 静止无功发生器技术

三相桥式变流电力是静止无功发生器的基本电路,其不需要电容器和电抗器等大容量的储能元件,只需安装小电容电容器在其直流侧,便可实现对电压的维护。通过实施PWM 控制,便可发出与吸收无功功率,但对其系统的控制则较为复杂。一般情况下,电力调度无功补偿方案的统筹分为低压集中补偿、高压集中补偿、用电设备随机补偿和线路固定补偿等。结合具体的电力调度的状态,使用有效的补偿工艺,这样就可以确保体系的节能性优秀。

3 电力调度无功补偿的常用方法

第一,随器补偿方法。所谓的随器补偿方法,其主要原理就是在配电变压器二次侧经过低压保险设置低压电容器,通过此种方式来对配电变压器的空载无功进行补偿。正常情况下,空载励磁无功是配变电压器处于空载状态或者是轻负载状态下的无功负荷表现形式,其中,配电变压器的空载状态是造成电力用户产生无功负荷的主要原因;并且,轻负载状态同样会产生大量的电力耗费。综合目前的现实情况,随器补偿方法是当下进行无功补偿的最为有效的方法之一,并且可以有效减低电网线损、提供配变电压器的利用率,获得较大的经济效益。除此之外,随器补偿方法还有补偿效果好、维护方便、接线简单等优势。

第二,随机补偿方法。所谓的随机补偿方法,其主要原理就是将电动机和低压电容器组并联在一起,并利用保护装置和控制装置实现两者的同时投切。安全稳定、维护简单、配置灵活、安装简便、成本经济是随机补偿方法的重要优势。随机补偿方式通常均是用来对电动机的无功消耗(主要是励磁无功消耗)进行补偿,所以它能够对用电单位的无功负荷进行有效地限制。由于用电单位停止运转时,低压电容器组等无功补偿设备也一起推出,因此不需要对补偿容量进行频繁地调整。

第三,跟踪补偿方法。所谓的跟踪补偿方法,其主要原理就是以无功补偿投切装置作为控制保护装置,将低压电容器组补偿在大用户母线上面。适用于100kVA以上的专用配电变压器用户,可以替代随机、随器两种补偿方式,补偿效果好。跟踪补偿的优点是运行方式灵活,运行维护工作量小,比前两种补偿方式寿命相对延长,运行更可靠。但缺点是控制保护装置复杂,首期投资相对较大。但当这三种补偿方式的经济性接近时,应优先选用跟踪补偿方式。

总之,电力调度的主要目的便是要科学合理地对功率进行调度,但是因为目前输电电压尤其是电力系统联网容量不断增加以及无功率负荷的增多,使得当前的电力调度难度越来越大。更加安全、更加稳定的电网运行要求让电力调度中采用无功补偿技术成为必然选择之一。

参考文献:

[1]申震.浅论电力调度无功补偿[J].经营管理者.2011(06)

[2]吴文卿.无功补偿对电网的补偿效益[J].科技创新导报.2011(12)

[3]崔瑜.电力系统无功优化与无功补偿研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(07)

[4]李振国.电网的无功补偿探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(09)

论文作者:范印增,李广宇

论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期

论文发表时间:2017/10/17

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