摘要:电力电子技术是一门新兴技术,将电力、电子和控制三者综合结合,运用于对电力系统的调节控制,准确灵活的调节电网的稳定性,提高电能质量。无功功率补偿技术是指在电力系统中装置一种无功功率电源,改变无功功率的流动,提高电力系统的电压,避免产生不必要的电能损耗。主要探讨的是两种技术之间的联系,在分析电力电子技术与无功功率补偿技术的密切联系以及无功功率补偿技术对电力电子技术的影响的基础之上,完成本文研究。
关键词:电力电子技术;无功功率补偿技术;联系
1电子电力技术的应用现状
电力系统中电子电力技术应运广泛,比如说,它被广泛应用于大家的日常生活中——普通家用的开关电源,家用换流器以及变压器、手机充电器。再比如说,工业生产中所涉及的调压器、变频器、整流器。但是,电子电力技术的功用可不仅仅于此。本文所研究的电子电力技术的应用,能够有效地补偿无功功率以及有效地抑制谐波,所以故对电子电力技术的应用情况进行了解是极为必要的。
(一)高压直流输电技术——HVDC高压直流电(HVDC)技术,所有国家的技术支持的总设备容量达到了3.6×104MW,HVDC技术工程已多达50多个,特别是在远距离、大容量的输电工程具有广泛的运用。由于在输电过程中,和传统交流输电技术,依托HVDC技术输电时产生的电能损耗远远小于前者,而且它在传输时也不需要前者所需的那么多的传输线缆,所以此项技术特别适用于容量较大且距离较远的电力传输工作,选择HVDC技术更合理,更经济适用,具备其他技术不可比拟的经济效益。特别是考虑到我国幅员辽阔,地形复杂而且能源分布不均的地势特点,远距离大容量的输电工程运用广泛,加大对HCDC技术的研发和投入力度极为必要。
(二)用户电力技术(CP)此项技术在生产过程中的应用,一般用来增加配电系统中提高供电的质量和加强供电的可靠性,CP技术和FACTS技术具有许多相同之处。不仅运行可靠,而且在分相调节和价格与使用范围方面也具有较大的优势。相信在未来CP的优势会被越来越多的电力产业技术人员发现,必将能够得到全面地发展和推广,带来更加丰富的成绩成果。
2无功功率补偿与谐波抑制现状
(一)关于无功功率的补偿现状为了补偿无功功率,我们通常会采用的补偿方式主要包括以下几种:第一种是,采用并联电容器的方式提高变电装置的功率因数,根据电容器在系统中安装位置的差异,把一组电容器集中安装在母线上,减少无功损耗;第二种是将电容器组分别安装在对应的区域母线上,也就是说在功率因数较低区域的母线上分别装置电容器组,但是相对于第一种补偿方式,这种补偿方式的补偿区域会减小;第三种是将电容器组安装在负载设备邻近处的就进补偿方法。但是,这种补偿方案由于电容器分散安装,虽然提高了功率因数,但是会导致增加后期维护的工作量。
(二)关于谐波抑制现状通常情况下,针对抑制谐波污染的方法主要有以下两种方式:第一个实现针对谐波源的改善,第二个是可以用滤波器,来实现滤波的效果。其中,因为相比于其他的滤波器,因为其能够有效地抑制谐波并且补偿无功功率,在生产过程中,主要被用来抑制具有某种特征的次谐波,最大限度地降低谐波对电网的影响。无缘LC滤波器结构更加简单、资以及使用成本更加低廉,操作更加简单、投,所以无缘LC滤波器在工业生产中应用最为广泛,单调谐的LC滤波器作为最简易的无源LC滤波器。
3 电力电子技术与无功功率补偿技术的密切联系
3.1 无功功率补偿技艺弥补电力电子技术不足
电力电子技艺与无功功率补偿技术结合的方法有很多,如使用可同步进行发电的发动机、特殊状态下同步电机、静止无功补偿器、同步电动机以及并联电容器等工具。很多供电系统的电力电子技术没有办法发挥其应有的功效,过多的阻感型负载导致系统出现感性的总等效负载,极大地降低了电力电子技术的有效功能,所以通常会采用并联电容器,通过该设备来进行无功功率的补偿,提高供电系统的功率。当通过自备的发电机组进行供电工作时,电力电子技术与无功功率补偿技术可以有机结合,对供电系统的无功功率以及电压进行自动调节。并联电容器可应用于无功功率补偿领域,可采用的方式共有三种,区别点在于安装位置的不同:(1)在母线上安装电容器组并且是进行集中安装,将无功功率补偿技术与电力电子技术进行优势互补,在减少线路无功损坏的基础之上,将整个变电的功率大幅度提高,补偿范围较广;(2)在功率因素较低的区域母线上安装电容器组并且是进行分别安装,加大无功功率补偿的效果,提高电力电子技术的运用,但补偿范围较窄;(3)根据不同的设备进行有区别的安装,以异步电动机为例,该设备的照明线路是以荧光灯为主,是典型的感性设备,此种设备的电压质量不高,电力电子技术效果不明显,可在该设备的负载设备上安装电容器组,进行就地补偿。但此种方法的后续维护工作较多,电容器组安装位置分散,工作量较大。图 1为无功功率补偿调机器的框架图。
3.2补偿无功功率技术对电子电力技术的影响
无功功效补偿技术对于电力电子技术的影响,可以看成是电子设备采用无功功率技术补偿后发生的相应变化。采用补偿无功功率的相关技术可以降低无功功率对电力电子技艺的影响。(1)当无功功率增加时,相应的电力电子设备会产生更大的电流,会扩大电力电子设备的尺寸,增加检测电力电子设备的测量仪表规格。无功功率补偿技术可以降低设备在此时产生的电流,尽可能的避免设备与测量仪表发生变化。(2)当无功功率增加时,电子设备的变压器降压现象明显增加,电网电压会随着无功功率的产生和逐渐增加而出现剧烈的运动,此种运动是明显的上下波动,在很大程度上扩大了电子设备的变压器与线路压降,使得电子设备的电网电压变得十分不稳定,影响电力电子技术在电子设备中的功效,很容易产生一些安全事故,电子设备的电力系统也会因此受控性下降、稳定性降低。(3)采用电子电力技术的电子设备会因为无功功率的增加出现严重的损耗,电路也会因此出现不同程度上的损耗,将直接导致电子设备的使用寿命缩短。在出现上述现象时,及时的采用无功功率补偿技术,可以大大的降低电子设备在供电时发生的磨损,相对的延长电子设备正常运行的时间和寿命。(4)无功波动会引起电压的波动,降低电力电子技术在设备中的有效性,当设备无法承载这种波动时,降压会发生激烈波动,采用无功功率补偿技术后的电子设备,有效的避免了类似情况的发生,便于电力电子技术在电子设备中的更好运用。
结束语
无功功率补偿技术和电力电子技术之间始终有着密切的关系,两种的技术发展与进步是相辅相成、相互促进、相互协调的。无功功率补偿技术可以弥补电力电子技术的不足,电力电子技术又反过来推动无功功率补偿技术的运用。本文通过分析无功功率补偿对电力电子技术的影响,探讨两种技术之间存在的优势互补,从而探究了两种技术的密切联系。希望本文的研究能够为电力电子技术与无功功率补偿技术的结合运用提供思路。
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论文作者:王荣青
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签:功率论文; 电力论文; 技术论文; 电子技术论文; 电容器论文; 电子设备论文; 谐波论文; 《基层建设》2018年第34期论文;